在K8S中,相关基础概念有哪些?
在K8S(Kubernetes)中,存在一系列基础概念,这些概念共同构成了K8S系统的核心功能和架构。以下是对这些基础概念的详细阐述:
1. Kubernetes(K8S)概述
- 定义:Kubernetes是一个开源的容器集群管理系统,由谷歌开发并维护。它将中间八个字母“ubernete”用数字“8”替换,简称为K8s。
- 功能:K8s为跨主机的容器化应用提供资源调度、服务发现、高可用管理和弹性伸缩等功能。
2. 集群架构与组件
-
Master节点
:集群的控制管理节点,负责集群的调度、管理和运维。包含以下组件:
- Kube-apiserver:提供HTTP Restful API服务,是K8S的请求入口,处理所有资源请求和调用操作。
- Kube-controller-manager:集群内部的管理控制中心,负责执行各种管理任务,确保集群处于预期的工作状态。
- Kube-scheduler:负责根据调度策略将新创建的Pod调度到集群的节点上。
- Etcd:集群的存储中心,存储集群的配置信息和各种资源的状态信息。
-
Node节点
:集群中的运算工作负载节点,负责运行Pod,并与Master节点通信。包含以下组件:
- Kubelet:Node节点上的主要“节点代理”,负责维护和管理该节点上的容器。
- Kube-proxy:实现Kubernetes服务之间的网络通信。
3. 核心概念
- Pod:K8S调度的最小单元,包含一个或多个容器。Pod内的容器共享存储和网络资源,并且拥有唯一的IP地址。
- Label:用于给资源(如Pod、Node等)打标签,以便进行资源管理和选择。
- Service:为Pod提供固定的访问入口(内部IP地址和DNS名称),实现负载均衡,将访问流量分发到后端Pod。
- Ingress:基于HTTP/HTTPS协议的路由规则,用于将外部流量路由到集群内的Service。
- Namespace:用于将集群内的资源逻辑上隔离成不同的组,以实现多租户、多环境等场景。
- Deployment:用于管理Pod的控制器,可以创建和管理多个Pod副本,提供副本管理、滚动升级和自愈能力。
- StatefulSet:用于管理有状态应用的对象,为Pod提供固定的ID和访问域名,确保Pod重新调度后仍能访问到相同的持久化数据。
- Job:用于控制批处理型任务的对象,管理的Pod完成任务后自动退出。
- CronJob:基于时间控制的Job,在指定的时间周期运行指定的任务。
- ConfigMap:用于存储应用所需的配置信息,如配置文件、环境变量等。
- Secret:加密存储的资源对象,用于存储敏感信息,如密码、证书等。
4. 功能特性
- 自动化部署:根据应用程序计算资源需求自动分配到Node节点。
- 服务发现和负载均衡:利用DNS名称或IP地址暴露容器,自动负载均衡和分发网络流量。
- 自动化容器扩容和缩容:根据CPU使用情况或其他度量标准自动扩展或缩小运行的容器数量。
- 自我修复:容器或节点失败时自动重启或重新调度容器,确保集群稳定运行。
- 密钥和配置管理:使用Secrets和ConfigMaps安全地存储和管理敏感信息和配置信息。
综上所述,K8S的基础概念涵盖了其架构、组件、核心功能以及一系列用于管理和编排容器化应用的工具和对象。这些概念和组件共同构成了K8S的强大功能,使其成为容器编排和管理的首选平台。