入门Kubernetes -基础概念

一、Kubernetes概述

　Kubernetes ，又称为 k8s（首字母为 k、首字母与尾字母之间有 8 个字符、尾字母为 s，所以简称 k8s）或者简称为 "kube" ，是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。 Kubernetes 拥有一个庞大且快速增长的生态系统。Kubernetes 的服务、支持和工具广泛可用。

　k8s作用：

服务发现和负载均衡

Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

存储编排

Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

自动部署和回滚

你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态更改为期望状态。例如，你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器，删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

自动完成装箱计算

Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

自我修复

Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

密钥与配置管理

Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥

　k8s不支持:　　

不限制支持的应用程序类型。 Kubernetes 旨在支持极其多种多样的工作负载，包括无状态、有状态和数据处理工作负载。如果应用程序可以在容器中运行，那么它应该可以在 Kubernetes 上很好地运行。
不部署源代码，也不构建你的应用程序。持续集成(CI)、交付和部署（CI/CD）工作流取决于组织的文化和偏好以及技术要求。
不提供应用程序级别的服务作为内置服务，例如中间件（例如，消息中间件）、数据处理框架（例如，Spark）、数据库（例如，mysql）、缓存、集群存储系统（例如，Ceph）。这样的组件可以在 Kubernetes 上运行，并且/或者可以由运行在 Kubernetes 上的应用程序通过可移植机制（例如，开放服务代理）来访问。
不要求日志记录、监视或警报解决方案。它提供了一些集成作为概念证明，并提供了收集和导出指标的机制。
不提供或不要求配置语言/系统（例如 jsonnet），它提供了声明性 API，该声明性 API 可以由任意形式的声明性规范所构成。
不提供也不采用任何全面的机器配置、维护、管理或自我修复系统。
此外，Kubernetes 不仅仅是一个编排系统，实际上它消除了编排的需要。编排的技术定义是执行已定义的工作流程：首先执行 A，然后执行 B，再执行 C。相比之下，Kubernetes 包含一组独立的、可组合的控制过程，这些过程连续地将当前状态驱动到所提供的所需状态。如何从 A 到 C 的方式无关紧要，也不需要集中控制，这使得系统更易于使用且功能更强大、系统更健壮、更为弹性和可扩展。

　k8s组件：　

　　一个 Kubernetes 集群包含集群由一组被称作节点的机器组成。这些节点上运行 Kubernetes 所管理的容器化应用。集群具有至少一个工作节点。

　　工作节点托管作为应用负载的组件的 Pod 。控制平面管理集群中的工作节点和 Pod 。为集群提供故障转移和高可用性，这些控制平面一般跨多主机运行，集群跨多个节点运行。

　　　下图展示了包含所有相互关联组件的 Kubernetes 集群。

二、相关术语

　1、主机（Master）： 用于控制 Kubernetes 节点的计算机。所有任务分配都来自于此。

　kube-apiserver：API 服务器是 Kubernetes 控制面的组件，该组件公开了 Kubernetes API。 API 服务器是 Kubernetes 控制面的前端。

　kube-scheduler：控制平面组件，负责监视新创建的、未指定运行节点（node）的 Pods，选择节点让 Pod 在上面运行

　etcd：etcd 是兼具一致性和高可用性的键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。

　kube-scheduler：负责监视新创建的、未指定运行节点（node）的 Pods，选择节点让 Pod 在上面运行。

　kube-controller-manager：控制器管理组件，控制器包括

节点控制器（Node Controller）: 负责在节点出现故障时进行通知和响应。
副本控制器（Replication Controller）: 负责为系统中的每个副本控制器对象维护正确数量的 Pod。
端点控制器（Endpoints Controller）: 填充端点(Endpoints)对象(即加入 Service 与 Pod)。
服务帐户和令牌控制器（Service Account & Token Controllers）: 为新的命名空间创建默认帐户和 API 访问令牌

　2、节点（Node）：负责执行请求和所分配任务的计算机。由 Kubernetes 主机负责对节点进行控制。

　容器集（Pod）：被部署在单个节点上的，且包含一个或多个容器的容器组。同一容器集中的所有容器共享同一个 IP 地址、IPC、主机名称及其它资源。容器集会将网络和存储从底层容器中抽象出来。

　复制控制器（Replication controller）：用于控制应在集群某处运行的完全相同的容器集副本数量。

　服务（Service）：将工作内容与容器集分离。Kubernetes 服务代理会自动将服务请求分发到正确的容器集——无论这个容器集会移到集群中的哪个位置，甚至可以被替换掉。

　Kubelet：运行在节点上的服务，可读取容器清单（container manifest），确保指定的容器启动并运行。

　kubectl： Kubernetes 的命令行配置工具。

三、环境准备

　由于Cenos环境问题，本次验证先采用本地windows docker 中启用k8s做验证

　1、安装Docker for Windows

　2、启用k8s，进入docker设置界面

　3、重启：docker 服务，左下角：Kubernetes 状态为running，则表示k8s集群已运行起来

　 4、启动Kubernetes dashboard　　　

　　下载镜像：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.4/aio/deploy/recommended.yaml
或
kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml --需要下载 https://github.com/AliyunContainerService/k8s-for-docker-desktop/tree/v1.18.8

　　检查 kubernetes-dashboard 应用状态

kubectl get pod -n kubernetes-dashboard

　　开启 API Server 访问代理

kubectl proxy

　　访问地址：http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/

　获取token:　　　　

$TOKEN=((kubectl -n kube-system describe secret default | Select-String "token:") -split " +")[1]

kubectl config set-credentials docker-for-desktop --token="${TOKEN}"

echo $TOKEN

　　输入token进入管理界面，查看k8s相关信息

四、过程问题

　问题：当启用k8s后，重启docker服务后，Kubernetes 状态一直为：starting

　解决办法：https://developer.aliyun.com/article/672675　　

五、总结：

　本次只对k8s基础了解，还需要对它的相关应用进一步，学习了解相关：Pod、Service、现有项目实际部署；才能真正对相关内容有更加深入的认识

　在官网中也可以在线学习相关基础知识和操作还是比较好

参考：

　中文官网：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/overview/what-is-kubernetes/

　k8s在线学习：https://kubernetes.io/zh/docs/tutorials/kubernetes-basics/

　k8s启用：https://developer.aliyun.com/article/672675