Kubernetes K8s
1 Kubernetes入门及概念介绍
Kubernetes(K8s)是自动化容器操作的开源平台,这些操作包括部署,调度和节点集群间扩展。开源将Docker 看成Kubernetes内部使用的低级别组件。
Kubernetes不仅支持Docker,还支持Rocket,这是另一种容器技术。使用Kubernetes可以实现如下功能:
1)自动化容器的部署和复制;
2)随时扩展或收缩容器规模;
3)将容器组织成组,并且提供容器间的负载均衡;
4)很容易地升级应用程序容器的新版本;
5)提供容器弹性,如果容器失效就替换它等;
2 Kubernetes平台组件概念
Kubernetes集群中主要存在两种类型的节点:master、minion节点,minion节点为运行Docker容器的节点,负责和节点上运行的Docker进行交互,并且提供了代理功能。
Kubernetes Master:Master节点负责对外提供一系列管理集群的API接口,并且通过和Minion节点交互来实现对集群的操作管理。
Apiserver:用户和Kubernetes集群交互的入口,封装了核心对象的增删查改操作,提供了RESTFul风格的API接口,通过etcd来实现持久化并维护对象的一致性。
Scheduler:负责集群资源的调度和管理,例如当有pod异常退出需要重新分配机器时,scheduler通过一定的调度算法从而找到合适的节点。
Controller-manager:主要是用于保证relication Controller 定义的复制数量和实际运行的pod数量一致,另外还保证了从service到pod的映射关系总是最新的。
Kubelet:运行在minion节点,负责和节点上的Docker交互,例如启停容器,监控运行状态等。
Proxy:运行在minion节点,负责为pod提供代理功能,会定期从etcd获取service信息,并根据service信息通过修改iptables来实现流量转发最初的版本是直接通过程序提供转发功能,效率较低。)将流量转发到要访问的pod所在的节点上去。
Etcd:etcd是一个分布式一致性K-V存储系统数据库,可用于服务注册发现与共享配置储数据库,用来存储kubernetes的信息的,etcd组件作为一个高可用、强一致性的服务发现存储仓库,渐渐为开发人员所关注。
Flannel:Flannel是CoreOS团队针对Kubernetes设计的一个覆盖网络(Overlay Network)工具,Flannel目的就是为集群中的所有节点重新规划IP地址的使用规则,从而使得不同节点上的容器能够获得同属一个内网且不重复的IP地址,并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网IP通信。
3 Kubernetes平台工作原理
1)Kubernetes集群是一组节点,这些节点可以是物理服务器或者虚拟机,在其上安装Kubernetes平台。
2)组件如下:
Pod;
Container(容器);
Label(标签);
Replication Controller(复制控制器);
Service(服务);
Node(节点);
Kubernetes Master(Kubernetes主节点);
3)Pod概念剖析
Pod安排在节点上,包含一组容器和卷。同一个Pod里的容器共享同一个网络命名空间,可以使用localhost互相通信,Pod是短暂的,不是持续性实体。你可能会有这些问题
如果Pod是短暂的,那么我怎么才能持久化容器数据使其能够跨重启而存在呢? 是的,Kubernetes支持卷的概念,因此可以使用持久化的卷类型;
是否手动创建Pod,如果想要创建同一个容器的多份拷贝,需要一个个分别创建出来么?可以手动创建单个Pod,但是也可以使用Replication Controller使用Pod模板创建出多份拷贝,下文会详细介绍;
如果Pod是短暂的,那么重启时IP地址可能会改变,那么怎么才能从前端容器正确可靠地指向后台容器呢?这时可以使用
4)Lable概念剖析
一些Pod有Label(一个Label是attach到Pod的一对键/值对,用来传递用户定义的属性。例如你可能创建了一个"tier"和“app”标签,通过Label(tier=frontend, app=myapp)来标记前端Pod容器,使用Label(tier=backend, app=myapp)标记后台Pod。然后可以使用Selectors选择带有特定Label的Pod,并且将Service或者Replication Controller应用到上面。
5)Relication Controller剖析
是否手动创建Pod,如果想要创建同一个容器的多份拷贝,需要一个个分别创建出来么,能否将Pods划到逻辑组里?
Replication Controller确保任意时间都有指定数量的Pod“副本”在运行。
如果为某个Pod创建了Replication Controller并且指定3个副本,它会创建3个Pod,并且持续监控它们。如果某个Pod不响应,那么Replication Controller会替换它,保持总数为3如果之前不响应的Pod恢复了,现在就有4个Pod了,那么Replication Controller会将其中一个终止保持总数为3。如果在运行中将副本总数改为5,Replication Controller会立刻启动2个新Pod,保证总数为5。还可以按照这样的方式缩小Pod,这个特性在执行滚动升级时很有用。当创建Replication Controller时,需要指定两个东西:
Pod模板:用来创建Pod副本的模板
label:Replication Controller需要监控的Pod的标签
4 Service概念剖析
如果Pods是短暂的,那么重启时IP地址可能改变,Service是定义一系列Pod以及访问这些Pod的策略的一层抽象。Service通过Label找到Pod组。因为Service是抽象的所以在表里通常看不到他们的存在。
5 Node概念
Node节点是物理或者虚拟机器,作为Kubernetes worker,通常称为Minion.每个节点都运行如下Kubernetes 关键组件。
Kubelet:是主节点代理;
kube-proxy:Service使用其将链接路由到Pod,
Docker或者Rocket:Kubernetes使用的容器技术来创建容器
6 Kubernetes Master概念
Kubernetes集群拥有一个Kubernetes Master。Kubernetes Master 提供集群的独特视角,并且拥有一系列组件,Kubernetes API Server。API Server提供可以用来和集群交互的REST端点。master节点包括用来创建和复制pod的Relication Controller.
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