Kubernetes -- k8s简介、控制器资源组件、简单run命令
Kubernetes -- k8s简介、控制器资源组件、简单命令
k8s 简介：
什么是k8s？
- Kubernetes (k8s)是Google开源的容器集群管理系统(谷歌内部：Borg)。在Docker技术基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整的功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。
- 容器是使用Linux内核的两个特性(namespace和cgroup)执行的普通进程。namespace允许您为进程提供一个“view”，该进程将隐藏在这些名称空间之外的所有内容，从而为其提供自己的运行环境。这使得进程不能看到或干扰其他进程:
- 名称空间包括:
主机名
进程id
文件系统
网络接口
进程间通信(IPC)
Kubernetes的优势:
- 容器编排
- 轻量级
- 开源
- 弹性伸缩
- 负载均衡
相关网站：
Kubernetes (k8s) 官网：https://kubernetes.io/
Kubernetes (k8s) 官方文档：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/home/
Kubernetes（k8s）GitHub地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.25.md
Kubernetes (k8s )核心组件
- etcd etcd是一个高可用的分布式键值存储系统，存储元数据，保证集群的高可用，K8s使用它来存储各个资源的状态，从而实现了Restful的API；
- api server Kubernetes 控制面的核心是 API 服务器。 API 服务器负责提供 HTTP API，以供用户、集群中的不同部分和集群外部组件相互通信 监听6443端口；
- controller manager 负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；
- scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上；
- kubelet 负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
- Container runtime 负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）；
- kube-proxy 负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡；常用的两种代理模式iptables和ipvs
master与node节点服务：
- Master节点上面主要由四个模块组成：APIServer、scheduler、controller manager、etcd
- Node节点主要由三个模块组成：kubelet、kube-proxy、runtime
- coredns 负责为整个集群提供DNS服务
- flanneld 负责为整个集群提供网络服务
pod创建过程
kubernetes之pod生命周期：https://www.kubernetes.org.cn/5335.html
k8s中的资源名词
cluster
cluster 是计算、存储、网络资源的集合，k8s利用这些资源运行各种基于容器的应用
master
master 是cluster的大脑，他的主要职责是调度，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。为了高可用，可以运行多个master
node
node的职责是运行容器应用。node由master管理，node负责监控并汇报容器的状态，同时根据master的要求管理容器的生命周期。node运行在linux
pod
pod是k8s最小工作单元.Pod是最小的，管理，创建，计划的最小单元，每个pod包含一个或多个容器；pod中的容器会作为一个整体被master调度到一个node上运行
controller
k8s通常不会直接创建pod，而是通过controller来管理pod的；controller中定义了pod的部署特性，比如有几个剧本，在什么样的node上运行等。为了满足不同的业务场景，k8s提供了多种controller ，包括：deployment 、replicaset、daemonset 、job 等
deployment
Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义(declarative)方法。使用Deployment来创建ReplicaSet；ReplicaSet在后台创建pod。
- 定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
- 滚动升级和回滚应用
- 扩容和缩容
- 暂停和继续Deployment
replicaset
Deployment创建ReplicaSet；ReplicaSet在后台创建pod.replicaset实现了pod的多副本管理。使用deployment时会自动创建replicaset，也就是说deployment是通过replicaset来管理pod的多个副本的，我们通常不需要直接使用replicaset
保证了在所有时间内，都有特定数量的Pod副本正在运行，如果太多了，Replication Controller就杀死几个，如果太少了，Replication Controller会新建几个，和直接创建的pod不同的是，Replication Controller会替换掉那些删除的或者被终止的pod，不管删除的原因是什么（维护阿，更新啊，Replication Controller都不关心）
daemonset
DaemonSet保证在每个Node上都运行一个容器副本，常用来部署一些集群的日志、监控或者其他系统管理应用,
- 日志收集，比如fluentd，logstash等
- 系统监控，比如Prometheus Node Exporter，collectd，New Relic agent，Ganglia gmond等
- 系统程序，比如kube-proxy, kube-dns, glusterd, ceph等
StatefulSet
稳定的持久化存储;能够保证pod的每个副本在整个生命周期中名称是不变的;当某个pod发生故障需要删除并重新启动时，pod的名称会发生变化，同时statefulset会保证副本按照固定的顺序启动、更新或者删除
详解网址：https://www.kubernetes.org.cn/statefulset
job
Job负责批量处理短暂的一次性任务 (short lived one-off tasks)，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个Pod成功结束。
CronJob
CronJob即定时任务，就类似于Linux系统的crontab，在指定的时间周期运行指定的任务。在Kubernetes 1.5，使用CronJob需要开启batch/v2alpha1 API，即–runtime-config=batch/v2alpha1
https://www.kubernetes.org.cn/cronjob
service
https://www.kubernetes.org.cn/kubernetes-services
https://www.cnblogs.com/du-z/p/11388805.html
namespace
可以将一个物理的cluster逻辑上划分成多个虚拟cluster，每个cluster就是一个namespace。不同的namespace里的资源是完全隔离的
k8s集群创建pods
第一步：创建nginx pod
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl run nginx --image=nginx -r 2
# -r 指定创建的pod数量
第二步：查看pod (详细)
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-7bb7cd8db5-d2qf2 0/1 ContainerCreating 0 5m56s <none> node2 <none> <none>
nginx-7bb7cd8db5-sr7qt 0/1 ContainerCreating 0 5m56s <none> node3 <none> <none>
第三步：查看deployment
# kubectl api-resources 查看缩写
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl get deploy
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 0/2 2 0 15m
# READY 2/2 第一个2是已经启动的pod数，第二个2是需要总共启动的pod数量
# UP-TO-DATE 需要的数量
# AVAILABLE 可用的数量
分析创建过程
- kubectl 通过api-server创建nginx deployment
- deployment-manager 创建nginx deployment
- scheduler把两个pod调度到不同的节点之上
- 节点之上的kubelet创建两个pod
k8s集群deployment
第一步：查看当前deployment
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl get deploy
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 0/2 2 0 15m
第二步：查看当前deployment详细信息
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl describe deploy nginx
Name: nginx
Namespace: default
CreationTimestamp: Tue, 20 Aug 2019 03:43:44 -0400
Labels: run=nginx
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector: run=nginx
Replicas: 2 desired | 2 updated | 2 total | 2 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: run=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx
Port: <none>
Host Port: <none>
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: nginx-7bb7cd8db5 (2/2 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 56m deployment-controller Scaled up replica set nginx-7bb7cd8db5 to 2
第三步：查看replicaset
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-7bb7cd8db5 2 2 2 58m
第四步：查看replicaset详细信息
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl describe rs nginx-7bb7cd8db5
Name: nginx-7bb7cd8db5
Namespace: default
Selector: pod-template-hash=7bb7cd8db5,run=nginx
Labels: pod-template-hash=7bb7cd8db5
run=nginx
Annotations: deployment.kubernetes.io/desired-replicas: 2
deployment.kubernetes.io/max-replicas: 3
deployment.kubernetes.io/revision: 1
Controlled By: Deployment/nginx # replicaset 被deployment管理
Replicas: 2 current / 2 desired
Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
Labels: pod-template-hash=7bb7cd8db5
run=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx
Port: <none>
Host Port: <none>
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 60m replicaset-controller Created pod: nginx-7bb7cd8db5-sr7qt
Normal SuccessfulCreate 60m replicaset-controller Created pod: nginx-7bb7cd8db5-d2qf2
第五步：查看pod详细信息
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-7bb7cd8db5-d2qf2 1/1 Running 0 62m
nginx-7bb7cd8db5-sr7qt 1/1 Running 0 62m
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl describe pod nginx-7bb7cd8db5-d2qf2
Name: nginx-7bb7cd8db5-d2qf2
Namespace: default
Priority: 0
Node: node2/192.168.137.4
Start Time: Tue, 20 Aug 2019 03:43:46 -0400
Labels: pod-template-hash=7bb7cd8db5
run=nginx
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 10.244.1.2
Controlled By: ReplicaSet/nginx-7bb7cd8db5
Containers:
nginx:
Container ID: docker://67466adb9736a6d86f12513f589fa50c47003b7f37ca1abb0155a39b37064d0c
Image: nginx
Image ID: docker-pullable://nginx@sha256:53ddb41e46de3d63376579acf46f9a41a8d7de33645db47a486de9769201fec9
Port: <none>
Host Port: <none>
State: Running
Started: Tue, 20 Aug 2019 04:02:04 -0400
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-ngn4n (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
default-token-ngn4n:
Type: Secret (a volume populated by a Secret)
SecretName: default-token-ngn4n
Optional: false
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Pulled 45m kubelet, node2 Successfully pulled image "nginx"
Normal Created 45m kubelet, node2 Created container nginx
Normal Started 45m kubelet, node2 Started container nginx
第六步：监测pod日志
╭─root@node1 ~
╰─➤ kubectl logs -f nginx-7bb7cd8db5-d2qf2
