《Kubernetes权威指南第2版》学习(四)kubernetes基本概念和术语
1: etcd是干什么的:
键-值存储仓库,用来配置共享和服务发现。
k8s把Node, pod,replication controller, Services看做是资源对象,这些资源对象可以通过K8s提供的kubectl工具进行增、删、改、查等操作将其保存在etcd中持久化存储。K8s相当于一个自动化的资源控制系统,通过跟踪对比etcd库里保存的‘资源期望状态’和“实际资源状态”的差异来实现自动控制和自动纠错的高级功能。
2:Master:
k8s的集群控制节点,K8s所有控制命令都发给它,它负责具体的执行过程,它一般单独运行在服务器上,是集群的首脑(是否会出现单点故障?)
上面运行的关键进程:
A: Kubernetes API Server(Kube-apiserver): 提供HTTP Rest接口的关键服务进程,是K8s里所 有资源的增、删、改、查等操作的唯一入口,也是集群控制入口进程。
B:Kubernetes Controlle manager(Kube-controller-manager), Kubernetes里所有资源对象的自动化中心,资源对象的 大总管。
C: Kubernetes Scheduler(kube-scheduler), 负责资源调度(Pod调度)。
D: etcd Server进程: 资源兑现更多数据保存在etcd中。
3:Node(nodes之间可以看做是多个备份)
除了Master, 其他机器(物理机或虚拟机)称为Node节点。
Node节点是K8s集群中的负载节点,每个Node都会被Master分配一些工作负载(Docker容器)。当某个Node宕机,其上的工作负载会被转到其他节点上。
Node节点上都运行以下一组关键进程:
A:kubelet: 负责Pod对应容器的创建、启动暂停等任务,同时与Master节点密切协作,实现集群管理的基本功能。
B: kube-proxy: 实现K8s service的通信与负载均衡机制的重要组件
C: Docker Engin(docker): Docker引擎,负责本机的容器创建和管理。
Node节点可以在运行期间动态增加到K8s集群,默认情况下kubele会向Master注册自己,
一旦Node被纳入集群管理范围,kubelet进程会定时向Master节点汇报自身情况。比如,OS,Docker版本,CPU和内存情况。这样master可以获知每个node资源使用情况,并实现高效的负载均衡。
查看nodes:
# kubectl get nodes
查看nodes详细信息:
# kubectl describe node kubernetes-minionl
Node基本信息: 名称、标签、创建时间。
Node当前运行状态: 磁盘是否满了,
Node的主机地址和主机名。
Node上资源总量、可分配资源量:
主机系统信息
当前正在运行的Pod列表概要信息。
4 Pod
Pod是K8s的最重要也是最基本的概念。每个Pod有一个特殊的被称为“根容器”的Pause容器和若干个业务容器。
为什么K8s会设计Pod概念并且有这样特殊的组成结构?
A: Pause作为Pod根容器,以他的状态代表整个容器组的状态。
B:Pod里多个业务容器共享Pause容器的IP,共享Pause容器挂载的Volume.
K8S里的所有资源都是可以用yaml和json定义的,Pod的定义如下:
Kind: Pod: 表明是一个POd;
Metadata.name: Pod的名字;
Spec: 定义Pod中包含的容器组。
此外还有环境变量。
#kubectl describe pod XXX
诊断问题的命令。
一下可以定义CPU、memory等的配置和限额。
4 Label标签
Label是Key=value键值对。
Label可以附加到各种资源上,例如Node, Pod, Service, RC等。
Label + Label selector共同构成K8S中最核心的应用模型,使得被管理对象精确的分组管理。
5 Replication Controller(RC)
声明某种Pod的副本数量在任意时刻都符合预期值。
当我们定义了一个RC并提交到K8s集群后,Master节点上的Controller Manager组件得到通知,定期巡检Pod的副本你数量,保证和预期的一样多。通过RC,K8s实现用户应用集群的高可用性。
通过下面命令来实现Pod的动态缩放:
# kubectl scale rc redis-slave --replicas = 3
滚动升级(Rolling Update): K8S很容易实现这种滚动升级。
6 Service(服务)
K8S里每个service其实就是一个“微服务”,
service定义了一个服务的访问入口地址,前端应用通过这个入口地址访问其背后的由Pod组成的集群实例。Service与其后端的Pod集群通过Label Selector实现“无缝对接”。
客户端如何访问后端服务?
一般的作坊式部署一个负载均衡器,为这组Pod开启一个对外的服务端口如8000,并且将这些Pod的Endpoint列表加入8000端口的转发列表,负载均衡器通过一定的算法实现转发。
K8s的做法与上述类似:运行在每个Node上的kube-proxy进程其实就是一个智能的软件负载均衡器,负责把对Service的
请求转发到后端的某个Pod实例上。
创建service:
# kubectl create -f tomcat-server.yaml