Kubernetes系列(一) - kubernetes入门基本概念

目录

• 1. 基本概念
  • 1.1 什么是 Kubernetes 集群
  • 1.2 Kubernetes集群资源组成:
  • 1.3 无状态和有状态的区别
    • 1.3.1 无状态服务
    • 1.3.2 有状态服务
• 2. Kubernetes结构划分
  • 2.1 Kubernetes总体结构划分
  • 2.2 Master结构划分
  • 2.3 Node结构划分
• 3. Kubernetes的组件组成
  • 3.1 Master Components
  • 3.2 Node Components
  • 3.3 Addons拓展
• 4. Kubernetes的一些对象(资源)
  • 4.1 Kubernetes基础对象
  • 4.2 高级对象
• 5. 部署相关
  • 5.1 部署高可用要点
  • 5.2 部署工具
  • 5.3 安装和部署K8S的两种方式

1. 基本概念

1.1 什么是 Kubernetes 集群

1. Kubernetes用于协调高度可用的计算机集群，这些计算机群集被连接作为单个单元工作
2. Kubernetes在一个集群上以更有效的方式自动分发和调度容器应用程序

1.2 Kubernetes集群资源组成:

• Master是集群的调度节点
• Nodes是应用程序实际运行的工作节点

1. Master 负责管理集群
2. Node是Kubernetes集群中的工作机器，可以是物理机或虚拟机

• 每个工作节点都有一个Kubelet，它是管理 节点 并与 Kubernetes Master 节点进行通信的代理。节点上还应具有处理容器操作的工作，例如 Docker。一个 Kubernetes 工作集群至少有三个节点

• 节点 使用 Master 公开的 Kubernetes API 与 Master 通信

1.3 无状态和有状态的区别

1.3.1 无状态服务

1. 是指该服务运行的实例不会在本地存储需要持久化的数据，并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。
2. 多个实例可以共享相同的持久化数据。例如：nginx实例，tomcat实例等
3. 相关的k8s资源有：ReplicaSet, ReplicationController、Deployment等，由于是无状态服务，所以这些控制器创建的pod序号都是随机值。并且在缩容的时候并不会明确缩容某一个pod，而是随机的，因为所有实例得到的返回值都是一样，所以缩容任何一个pod都可以。

1.3.2 有状态服务

1. 有状态服务可以说是需要数据存储功能的服务、或者指多线程类型的服务，队列等。（mysql数据库、kafka、zookeeper等）
2. 每个实例都需要有自己独立的持久化存储，并且在k8s中是通过申明模板来进行定义。持久卷申明模板在创建pod之前创建，绑定到pod中，模板可以定义多个。

2. Kubernetes结构划分

2.1 Kubernetes总体结构划分

1. 只有中间的是k8s的部分
2. 左边是管理master的
3. 右边的是镜像仓库

2.2 Master结构划分

1. API Server

负责与外部通信，有：接口，GUI，命令行

1. Scheduler

调度器，容器调度

1. Controller

控制器，负责具体工作: 还有容器监控等等

1. etcd

第三方的，保存应用程序配置信息的守护进程，K/V存储

2.3 Node结构划分

1. kubelet

管理node，而且是负责与master API Server通信

1. pod

k8s运行的核心基本单元,也是被编排对象

• k8s上不会直接运行容器，而是运行pod
• 说白了pod是容器的外壳
• 但是一个pod可能会包含多个容器，在这种情况下，多个容器被当作一个原子单位管理
• pod运行在一个私有的隔离的网络上，默认情况下在同一集群的其他pod和service中可见，但是外部不可见，需要借助service暴露给外部

1. node还应该具有处理容器操作的工具

例如docker或者rkt，一般是docker

3. Kubernetes的组件组成

3.1 Master Components

1. kube-apiserver
2. etcd
3. kube-scheduler
4. kube-controller-manager
5. cloud-controller-manager

3.2 Node Components

1. kubelet

与API server进行交互的

1. kube-proxy
2. Container Runtime

docker等

3.3 Addons拓展

1. DNS

服务注册和服务发现

1. CNI

必须要一个，容器网络接口实现,flannel,calico。。。

1. Web UI(Dashboard)

GUI界面

1. Container Resource Monitoring
2. Cluster-level Logging

4. Kubernetes的一些对象(资源)

4.1 Kubernetes基础对象

1. pod
2. service

可以认为是pod的反向代理，负责接收客户端请求，把请求转给pod

• 因为每个pod都有自己的内部ip，但是针对一个deployment的pod是有可能变的【pod挂掉或者复制】，所以需要一个service来做一个类似中间者的一个抽象的存在
• 通过type在ServiceSpec中指定可以以不同的方式公开服务
  • ClusterIP（默认）: 在集群的内部ip上公开服务。这种类型使得只能从集群内访问服务
  • NodePort：在每个node上的相同端口上公开服务，可以从集群外部访问服务。ClusterIP的超集, 最常用
  • LoadBalancer: 在当前云中创建一个外部负载平衡器（如果支持），并为该服务分配一个固定的外部IP。NodePort的超集。
  • ExternalName-externalName: 通过返回具有该名称的CNAME记录，使用任意名称（在规范中指定）公开服务。不使用代理。此类型需要v1.7或更高版本kube-dns

1. pod controller(统称)

Deployment最常见

1. Namespace
2. Volume

4.2 高级对象

建立在基础对象之上，提供额外功能

1. pod controller(抽象概念)：Deployment(具体实现)【负责操作pod】

5. 部署相关

5.1 部署高可用要点

5.2 部署工具

5.3 安装和部署K8S的两种方式

1. 二进制部署

让基础程序运行为守护进程

1. 让基础程序运行为容器

自动化部署工具kubeadm

其他章节

kubernetes系列(二) - kubectl的入门操作