Kubernetes系列(一) - kubernetes入门基本概念
1. 基本概念
1.1 什么是 Kubernetes 集群
- 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
- 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
- Master 负责管理集群
- Node是Kubernetes集群中的工作机器,可以是物理机或虚拟机
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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
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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
- 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。
- 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
- 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
- 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)
- 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
- 只有中间的是k8s的部分
- 左边是管理master的
- 右边的是镜像仓库
2.2 Master结构划分
- API Server
负责与外部通信,有:接口,GUI,命令行
- Scheduler
调度器,容器调度
- Controller
控制器,负责具体工作: 还有容器监控等等
- 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
- kubelet
管理node,而且是负责与master API Server通信
- 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
- 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
- kube-apiserver
- etcd
- kube-scheduler
- kube-controller-manager
- cloud-controller-manager
3.2 Node Components
- kubelet
与API server进行交互的
- kube-proxy
- Container Runtime
docker等
3.3 Addons拓展
- DNS
服务注册和服务发现
- CNI
必须要一个,容器网络接口实现,flannel,calico。。。
- Web UI(Dashboard)
GUI界面
- Container Resource Monitoring
- Cluster-level Logging
4. Kubernetes的一些对象(资源)
4.1 Kubernetes基础对象
- pod
- 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
- pod controller(统称)
Deployment最常见
- Namespace
- Volume
4.2 高级对象
建立在基础对象之上,提供额外功能
- 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
- 二进制部署
让基础程序运行为守护进程
- 让基础程序运行为容器
自动化部署工具kubeadm