在 Cluster 中,除了可以通过 Cluster IP 访问 Service,Kubernetes 还提供了更为方便的 DNS 访问. kubeadm 部署时会默认安装 kube-dns 组件. kube-dns 是一个 DNS 服务器.每当有新的 Service 被创建,kube-dns 会添加该 Service 的 DNS 记录.Cluster 中的 Pod 可以通过 <SERVICE_NAME>.<NAMESPACE_NAME> 访问 Service. 比如可以用 htt…

本节开始学习 Service.我们不应该期望 Kubernetes Pod 是健壮的,而是要假设 Pod 中的容器很可能因为各种原因发生故障而死掉.Deployment 等 controller 会通过动态创建和销毁 Pod 来保证应用整体的健壮性.换句话说,Pod 是脆弱的,但应用是健壮的. 每个 Pod 都有自己的 IP 地址.当 controller 用新 Pod 替代发生故障的 Pod 时,新 Pod 会分配到新的 IP 地址.这样就产生了一个问题: 如果一组 Pod 对外提供服务(比如…

上一节我们创建好了 Swarm 集群, 现在部署一个运行 httpd 镜像的 service,执行如下命令: docker service create --name web_server httpd 部署 service 的命令形式与运行容器的 docker run 很相似,--name 为 service 命名,httpd 为镜像的名字. 通过 docker service ls 可以查看当前 swarm 中的 service. REPLICAS 显示当前副本信息,0/1 的意思是 web_…

前面我们已经学习了如何部署 service,也验证了 swarm 的 failover 特性.不过截止到现在,有一个重要问题还没有涉及:如何访问 service?这就是本节要讨论的问题. 为了便于分析,我们重新部署 web_server. ① docker service rm 删除 web_server,service 的所有副本(容器)都会被删除. ② 重新创建 service,这次直接用 --replicas=2 创建两个副本. ③ 每个 worker node 上运行了一个副本. 好了,…

除了 Cluster 内部可以访问 Service,很多情况我们也希望应用的 Service 能够暴露给 Cluster 外部.Kubernetes 提供了多种类型的 Service,默认是 ClusterIP. ClusterIP Service 通过 Cluster 内部的 IP 对外提供服务,只有 Cluster 内的节点和 Pod 可访问,这是默认的 Service 类型,前面实验中的 Service 都是 ClusterIP. NodePort Service 通过 Cluster 节…

Service Cluster IP 是一个虚拟 IP,是由 Kubernetes 节点上的 iptables 规则管理的. 可以通过 iptables-save 命令打印出当前节点的 iptables 规则,因为输出较多,这里只截取与 httpd-svc Cluster IP 10.99.229.179 相关的信息: 这两条规则的含义是: 如果 Cluster 内的 Pod(源地址来自 10.244.0.0/16)要访问 httpd-svc,则允许. 其他源地址访问 httpd-svc,跳转到…

微服务架构的应用由若干 service 组成.比如有运行 httpd 的 web 前端,有提供缓存的 memcached,有存放数据的 mysql,每一层都是 swarm 的一个 service,每个 service 运行了若干容器.在这样的架构中,service 之间是必然要通信的. 服务发现 一种实现方法是将所有 service 都 publish 出去,然后通过 routing mesh 访问.但明显的缺点是把 memcached 和 mysql 也暴露到外网,增加了安全隐患. 如果不 p…

上一节部署了只有一个副本的 Service,不过对于 web 服务,我们通常会运行多个实例.这样可以负载均衡,同时也能提供高可用. swarm 要实现这个目标非常简单,增加 service 的副本数就可以了.在 swarm-manager 上执行如下命令: docker service scale web_server=5 副本数增加到 5,通过 docker service ls 和 docker service ps 查看副本的详细信息. 5 个副本已经分布在 swarm 的所有三个节点上.…

在前面的实验中,我们部署了多个副本的服务,本节将讨论如何滚动更新每一个副本. 滚动更新降低了应用更新的风险,如果某个副本更新失败,整个更新将暂停,其他副本则可以继续提供服务.同时,在更新的过程中,总是有副本在运行的,因此也保证了业务的连续性. 下面我们将部署三副本的服务,镜像使用 httpd:2.2.31,然后将其更新到 httpd:2.2.32. 创建服务: docker service create --name my_web --replicas=3 httpd:2.2.31 将 serv…

上一节我们讨论了 Service 部署的两种模式:global mode 和 replicated mode.无论采用 global mode 还是 replicated mode,副本运行在哪些节点都是由 Swarm 决定的,作为用户我们有没有可能精细控制 Service 的运行位置呢? 答案是:能,使用 label. 逻辑分两步: 为每个 node 定义 label. 设置 service 运行在指定 label 的 node 上. label 可以灵活描述 node 的属性,其形式是 ke…

在下面的例子中,我们会部署一个 WordPress 应用,WordPress 是流行的开源博客系统. 我们将创建一个 MySQL service,将密码保存到 secret 中.我们还会创建一个 WordPress service,它将使用 secret 连接 MySQL.这个例子将展示如何用 secret 避免在 image 中存放敏感信息,或者在命令行中直接传递敏感数据. 实验步骤如下: 创建 secret 创建 secret 存放 MySQL 的管理员密码. openssl rand -b…

上一节我们讨论了 Kubernetes 架构 Master 上运行的服务,本节讨论 Node 节点. Node 是 Pod 运行的地方,Kubernetes 支持 Docker.rkt 等容器 Runtime. Node上运行的 Kubernetes 组件有 kubelet.kube-proxy 和 Pod 网络(例如 flannel). kubelet kubelet 是 Node 的 agent,当 Scheduler 确定在某个 Node 上运行 Pod 后,会将 Pod 的具体配置信息(…

本节我们讨论 Kubernetes 网络这个重要主题. Kubernetes 作为编排引擎管理着分布在不同节点上的容器和 Pod.Pod.Service.外部组件之间需要一种可靠的方式找到彼此并进行通信,Kubernetes 网络则负责提供这个保障.本章包括如下内容: Kubernetes 网络模型 各种网络方案 Network Policy Kubernetes 网络模型 Kubernetes 采用的是基于扁平地址空间的网络模型,集群中的每个 Pod 都有自己的 IP 地址,Pod 之间不需要…

故障是在所难免的,容器可能崩溃,Docker Host 可能宕机,不过幸运的是,Swarm 已经内置了 failover 策略. 创建 service 的时候,我们没有告诉 swarm 发生故障时该如何处理,只是说明了我们期望的状态(比如运行3个副本),swarm 会尽最大的努力达成这个期望状态,无论发生什么状况. 以上一节我们部署的 Service 为例,当前 3 个副本分布在 swarm-worker1 和 swarm-worker2 上. 现在我们测试 swarm 的 failover 特…

接上一节案例,当我们访问任何节点的 8080 端口时,swarm 内部的 load balancer 会将请求转发给 web_server 其中的一个副本. 这就是 routing mesh 的作用. 所以,无论访问哪个节点,即使该节点上没有运行 service 的副本,最终都能访问到 service. 另外,我们还可以配置一个外部 load balancer,将请求路由到 swarm service.比如配置 HAProxy,将请求分发到各个节点的 8080 端口. ingress 网络 当我…

service 的容器副本会 scale up/down,会 failover,会在不同的主机上创建和销毁,这就引出一个问题,如果 service 有要管理的数据,那么这些数据应该如何存放呢? 选项一:打包在容器里. 显然不行.除非数据不会发生变化,否则,如何在多个副本直接保持同步呢? 选项二:数据放在 Docker 主机的本地目录中,通过 volume 映射到容器里. 位于同一个主机的副本倒是能够共享这个 volume,但不同主机中的副本如何同步呢? 选项三:利用 Docker 的 volum…

上一节我们成功将 Rex-Ray Volume 挂载到了 Service.本节验证 Failover 时,数据不会丢失. Scale Up 增加一个副本: docker service update --replicas 2 my_web 运行之前我们先推测一下,理想的结果应该是:swarm 在 swarm-worker2 上启动第二个副本,同时也将挂载 volume my_web. 对比一下实际的运行结果: 出现了一点复杂的状况: swarm 首先尝试在 swarm-worker2 上启动第二…

本节带领大家快速体验 k8s 的核心功能:应用部署.访问.Scale Up/Down 以及滚动更新. 部署应用 执行命令: kubectl run kubernetes-bootcamp \ --image=docker.io/jocatalin/kubernetes-bootcamp:v1 \ --port=8080 这里我们通过 kubectl run 部署了一个应用,命名为 kubernetes-bootcamp. Docker 镜像通过 --image 指定. --port 设置应用对外…

在实践之前,必须先学习 Kubernetes 的几个重要概念,它们是组成 Kubernetes 集群的基石. Cluster Cluster 是计算.存储和网络资源的集合,Kubernetes 利用这些资源运行各种基于容器的应用. Master Master 是 Cluster 的大脑,它的主要职责是调度,即决定将应用放在哪里运行.Master 运行 Linux 操作系统,可以是物理机或者虚拟机.为了实现高可用,可以运行多个 Master. Node Node 的职责是运行容器应用.Node 由…

对于多副本应用,当执行 Scale Up 操作时,新副本会作为 backend 被添加到 Service 的负责均衡中,与已有副本一起处理客户的请求.考虑到应用启动通常都需要一个准备阶段,比如加载缓存数据,连接数据库等,从容器启动到正真能够提供服务是需要一段时间的.我们可以通过 Readiness 探测判断容器是否就绪,避免将请求发送到还没有 ready 的 backend. 下面是示例应用的配置文件. 重点关注 readinessProbe 部分.这里我们使用了不同于 exec 的另一种探测方…

本节演示如何为 MySQL 数据库提供持久化存储,步骤为: 创建 PV 和 PVC. 部署 MySQL. 向 MySQL 添加数据. 模拟节点宕机故障,Kubernetes 将 MySQL 自动迁移到其他节点. 验证数据一致性. 首先创建 PV 和 PVC,配置如下: mysql-pv.yml mysql-pvc.yml 创建 mysql-pv 和 mysql-pvc: 接下来部署 MySQL,配置文件如下: PVC mysql-pvc Bound 的 PV mysql-pv 将被 mount…

本章我们将学习 Helm,Kubernetes 的包管理器. 每个成功的软件平台都有一个优秀的打包系统,比如 Debian.Ubuntu 的 apt,Redhat.Centos 的 yum.而 Helm 则是 Kubernetes 上的包管理器. 本章我们将讨论为什么需要 Helm,它的架构和组件,以及如何使用 Helm. Why Helm Helm 到底解决了什么问题?为什么 Kubernetes 需要 Helm? 答案是:Kubernetes 能够很好地组织和编排容器,但它缺少一个更高层次的…

Helm 安装成功后,可执行 helm search 查看当前可安装的 chart. 这个列表很长,这里只截取了一部分.大家不禁会问,这些 chart 都是从哪里来的? 前面说过,Helm 可以像 apt 和 yum 管理软件包一样管理 chart.apt 和 yum 的软件包存放在仓库中,同样的,Helm 也有仓库. Helm 安装时已经默认配置好了两个仓库:stable 和 local.stable 是官方仓库,local 是用户存放自己开发的 chart 的本地仓库. helm searc…

为了演示 Network Policy,我们先部署一个 httpd 应用,其配置文件 httpd.yaml 为: httpd 有三个副本,通过 NodePort 类型的 Service 对外提供服务.部署应用: 当前没有定义任何 Network Policy,验证应用可以被访问: 启动一个 busybox Pod,可以访问 Service,也可以 Ping 到副本 Pod. 集群节点可以访问 Service, 也可以 Ping 到副本 Pod. 集群外(192.168.56.1)可以访问 Ser…

Kubernetes 开发了一个 Elasticsearch 附加组件来实现集群的日志管理.这是一个 Elasticsearch.Fluentd 和 Kibana 的组合.Elasticsearch 是一个搜索引擎,负责存储日志并提供查询接口:Fluentd 负责从 Kubernetes 搜集日志并发送给 Elasticsearch:Kibana 提供了一个 Web GUI,用户可以浏览和搜索存储在 Elasticsearch 中的日志. 部署 Elasticsearch 附加组件本身会作为 K…

本节在实践时使用的是 Prometheus Operator 版本 v0.14.0.由于项目开发迭代速度很快,部署方法可能会更新,必要时请参考官方文档. 下载最新源码 git clone https://github.com/coreos/prometheus-operator.git cd prometheus-operator 为方便管理,创建一个单独的 Namespace monitoring,Prometheus Operator 相关的组件都会部署到这个 Namespace. kube…

Heapster 是 Kubernetes 原生的集群监控方案.Heapster 以 Pod 的形式运行,它会自动发现集群节点.从节点上的 Kubelet 获取监控数据.Kubelet 则是从节点上的 cAdvisor 收集数据. Heapster 将数据按照 Pod 进行分组,将它们存储到预先配置的 backend 并进行可视化展示.Heapster 当前支持的 backend 有 InfluxDB(通过 Grafana 展示),Google Cloud Monitoring 等.Heapst…

创建 Kubernetes 集群并部署容器化应用只是第一步.一旦集群运行起来,我们需要确保一起正常,所有必要组件就位并各司其职,有足够的资源满足应用的需求.Kubernetes 是一个复杂系统,运维团队需要有一套工具帮助他们获知集群的实时状态,并为故障排查提供及时和准确的数据支持. 本章重点讨论 Kubernetes 常用的监控方案,下一章会讨论日志管理. Weave Scope Weave Scope 是 Docker 和 Kubernetes 可视化监控工具.Scope 提供了至上而下的集群…

前面章节 Kubernetes 所有的操作我们都是通过命令行工具 kubectl 完成的.为了提供更丰富的用户体验,Kubernetes 还开发了一个基于 Web 的 Dashboard,用户可以用 Kubernetes Dashboard 部署容器化的应用.监控应用的状态.执行故障排查任务以及管理 Kubernetes 各种资源. 在 Kubernetes Dashboard 中可以查看集群中应用的运行状态,也能够创建和修改各种 Kubernetes 资源,比如 Deployment.Job.…

Rexy-Ray 支持多种 backend,上一节我们已经安装配置了 Rex-Ray,今天演示如何配置 VirtualBox backend. 在 VirtualBox 宿主机,即我的笔记本上启动 vboxwebsrv 服务:vboxwebsrv -H 0.0.0.0 执行如下命令关闭 VirtualBox 的登录认证:VBoxManage setproperty websrvauthlibrary null 在关机状态下修改虚拟机 docker1 和 docker2 的 Storage 配置:…