Kubernetes 简介
Kubernetes 简介
初识Kubernetes
Kubernetes（K8s）是一个用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统
2014年6月7日Google推出了Borg的开源版本
2015年7月21日Google与Linux基金会组建了CNCF基金会
2015年7月21日Kubernetes v1.0 发布，并捐献给CNCf基金会
2017年Docker宣布将原生支持 Kubernetes，包括Docker EE、Docker CE 以及 Docker for Mac/Windows 等全平台的支持
2017年Mesosphere也开始支持Kubernetes
每三个月发布一个新版本，目前最新的版本是1.17
项目地址:
https://github.com/kubernetes/kubernetes
官方文档
https://kubernetes.io/zh/docs/home
https://mp.weixin.qq.com/s/Hh2KWt7F0ExUSJzVcTy8rQ
Kubernetes 1.13：Kubeadm简化群集管理、容器存储接口（CSI）和CoreDNS作为默认DNS现已普遍可用
https://mp.weixin.qq.com/s/eg26el8eUOmKcUDTuvl_KQ
【深度】Kubernetes v1.16 最值得工程师关注的改动
https://mp.weixin.qq.com/s/i4MfuvozyoIEhxeGL4Hxcw
回顾 Kubernetes 最近 6 个版本重点更新
https://mp.weixin.qq.com/s/fSqfHmG8Yrw_l9Yqir2Dxg
美国时间 12 月 9 日，Kubernetes 迎来了 2019 年的最后一个新版本 1.17
https://mp.weixin.qq.com/s/XPWjRa3V9asWSwDcNYyWYg
k8s v1.17 新特性预告: 拓扑感知服务路由
https://mp.weixin.qq.com/s/SxVUNKfOn8BvMQ8tFbcdZw
最新版本
云原生与CNCF
Cloud Native Computing Foundation
云原生计算基金会（以下简称CNCF）是一个开源软件基金会，它致力于云原生（Cloud Native）技术的普及和可持续发展
https://www.kubernetes.org.cn/5482.html
CNCF项目
云原生应用之路
https://jimmysong.io/blog/from-kubernetes-to-cloud-native/
云原生应用的三大特征：容器化封装、动态管理、面向微服务
https://www.jianshu.com/p/13251fd149a6
KubeCon 中国上海-2018
KubeCon 中国上海-2019
KubeCon 中国上海-2020 受疫情影响已取消
Docker容器
容器十年 ——一部软件交付编年史
https://mp.weixin.qq.com/s/O7pZGz5oQOdS1Yj1YiRm5w
复习Docker
早期架构
新架构
Docker简介
https://www.yuque.com/liweiming/gfe9m0/yp0tna
https://www.docker.com/products/container-runtime
containerd
美国时间2019年2月28日，CNCF正式宣布containerd毕业https://blog.csdn.net/RancherLabs/article/details/88102538
https://www.cnblogs.com/xuxinkun/p/8036832.html
CRI + shimv2： 一种 Kubernetes 集成容器运行时的新思路
https://mp.weixin.qq.com/s/rCyp_EbP46A5p9_XufNCQQ
Kubernetes 容器运行时演进
https://mp.weixin.qq.com/s/cf2jQ7pEHwZ2CGOjDhguSQ
接触到时间
Docker 2017年7月
Kubernetes 2018年5月
Kubenetes架构
https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/
Kubenetes组件
https://mp.weixin.qq.com/s/xjaVVOMyH1JiVjQUdwMdGQ
kube-apiserver 用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行
ETCD 是Kubernetes提供默认的存储系统，保存所有集群数据，使用时需要为etcd数据提供备份计划
kube-controller-manager 管理控制器，是集群中处理常规任务的后台线程；这些控制器包括：
节点 （Node）控制器
副本（Replication）控制器：负责维护系统中每个副本中的pod
端点（Endpoints）控制器：填充Endpoints对象（即连接Services＆Pods）
Service Account和Token控制器：为新的Namespaces创建默认帐户访问API Token
kube-scheduler 监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node
kube-proxy 通过在主机上维护网络规则，并执行连接转发来实现service（Iptables/ipvs）
Kubelet 负责维护容器的生命周期
Addons：
coredns负责为整个集群提供DNS服务
Ingress对外提供七层服务的访问
metries-server提供资源监控
Dashboard提供GUI
Kubectl
Kubernetes接口
CRI（Container Runtime Interface）：容器引擎接口，提供计算资源
CNI（Container Network Interface）：容器网络接口，提供网络资源
CSI（Container Storage Interface）：容器存储接口，提供存储资源
kubectl 创建pod 流程
Kubenetes资源对象
Pod
pod健康检查与生命周期
kubectl 创建 Pod 背后到底发生了什么？
https://mp.weixin.qq.com/s/ctdvbasKE-vpLRxDJjwVMw
高清版
https://hugo-picture.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/what-happens-when-k8s.svg
深入剖析Kubernetes
kubernetes的调度机制工作原理
Informer Path：
监听Etcd中Pod、Node、Service
PriorityQueue scheduler cache
Scheduling Path：Predicates Bind
Service
iptable
ipvs
Kubenetes网络
https://mp.weixin.qq.com/s/X43vIG3hE635DiPozvhsGA
网络方案介绍之Overlay网络-Flannel（vxlan）
Flannel
是由CoreOS维护的一个容器跨主机网络方案，由golang语言编写，后端支持多种网络模式。
VxLAN模式：Linux内核3.7+以上版本支持vxlan，使用linux内核中的VxLAN模块封装报文。也是默认模式。
Host-gw模式：即Host Gateway，它是通过在节点上，创建到达目标容器地址的路由直接完成报文转发。但是这种模式要求所有节点必须在同一个二层网络，不太适用于集群跨需要跨子网环境。
UDP模式：使用普通的UDP协议完成对于报文的封装，实现overlay网络的转发。转发性能最差。
Flannel默认网络模式。
每个节点部署一个flanneld作为agent，用于生成vtep设备和从etcd获取和上传subnet信息；
从一个大网段划分子网每个主机对应一个子网；
通过veth-pair网卡连接宿主机和POD；
同子网直接通过CNI0进行数据包转发，不同子网，封装vxlan通过flannel.1这个vtep设备建立的vxlan隧道进行传输。
访问集群外部网络经过iptables做Snat。
优势
基于VxLAN的Overlay网络虚拟化技术简化网络结构，对底层网络侵入性和依赖性小。
保证整个集群中所有容器能够获得同属一个内网且不重复的IP地址。
学习成本低，应用范围广，用户只需要一些基础知识就可以设置适合大多数用例的环境
缺点
由于利用linux内核的VxLAN模块使用CPU进行数据包的解封装操作，会带来一定的性能损耗。
本身没有网络隔离组件，没有办法进行安全策略控制。使用flanel变种canal可实现隔离，flannel+calico Network policy
网络方案介绍之undelay网络——Calico(BGP)
Calico是一种开源网络和网络安全解决方案，适用于容器，虚拟机和基于主机的本机工作负载。Calico支持广泛的平台，包括Kubernetes，docker，OpenStack和裸机服务。Calico后端支持两种网络模式。
BGP模式：将节点做为虚拟路由器通过BGP路由协议来实现集群内容器之间的网络访问。
IPIP模式：在原有IP报文中封装一个新的IP报文，新的IP报文中将源地址IP和目的地址IP都修改为对端宿主机IP。
每个节点部署一个calico-node作为agent，从etcd获取和上传subnet信息；
从一个大网段划分子网每个主机对应一个子网；
通过veth-pair网卡连接宿主机和POD；
生成明细路由，同子网直接通过明细路由进行数据包转发
将宿主机做为一个虚拟路由器，整个集群节点默认在一个自治域内，通过BGP路由协议将宿主机上路由条目互相宣告学习，这样整个集群主机都有到对应POD路由信息，不同集群通过生成的BGP路由转发。
访问集群外部网络经过iptables做Snat。
网络策略使用calico-networkpolicy组件生成对应的iptables规则。
网络方案介绍之undelay网络——Calico(BGP)路由反射
为了防止BGP路由环路，BGP协议规定在一个AS（自治系统）内部，IBGP路由器之间只能传一跳路由信息，所以在一个AS内部，IBGP路由器之间为了学习路由信息需要建立全互联的对等体关系，但是当一个AS规模很大的时候，这种全互联的对等体关系维护会大量消耗网络和CPU资源，所以这种情况下就需要建立路由反射器以减少IBGP路由器之间的对等体关系数量。
Calico(BGP)网络模型优势：
数据包采用纯三层网络协议转发，没有封装和解封装数据包的过程，传输性能几乎接近于物理网络本身的传输性能。
集群中运行的容器是以独立的IP协议栈进行数据转发，可以通过calico提供的基于iptables的安全管理功能对于集群内的容器进行网络安全防护。
Calico(BGP)网络模型劣势：
需要集群内所有节点在同一个二层网络中，或对应的三层路由转发设备支持并打开BGP路由来学习对应路由条目，对底层网络侵入性较大。
学习成本较高，用户需要具备一定的BGP知识才能完成对一些用例的支持。
若需要硬件设备学习BGP路由，则需要考虑硬件路由器本身性能和最大路由条目数。
Canal是一种将Calico和Flannel网络部署在一起的统一的联合网络解决方案，在Canal网络体系中，由Flannel提供网络解决方案，由Calico提供网络策略支持（例如：对POD之间进行网络流量隔离等），因为Canal底层是flannel，所以Canal一样支持flannel的多种网络模式。
复习Docker 网络图片来自极客时间:深入剖析Kubernetes
Kubernetes集群部署
*****二进制部署
Saltstack部署
https://github.com/unixhot/salt-kubebin
Ansible部署
https://github.com/lizhenliang/ansible-install-k8s
https://github.com/easzlab/kubeasz
二进制安装k8s集群
https://mp.weixin.qq.com/s/tU7DJXHL4bIyJETmtl0cYA
跟我一步步二进制部署高可用kubernetes集群
https://mp.weixin.qq.com/s/MOo9wTlQRdzEWwr0nA204g
kubernetes一键高可用安装
https://github.com/fanux/sealos
https://www.funtl.com/zh/service-mesh-kubernetes/%E9%AB%98%E5%8F%AF%E7%94%A8%E9%9B%86%E7%BE%A4.html
离线部署
Breeze
https://github.com/wise2c-devops/breeze
容器化部署
RKE部署Kubernetes集群高可用架构
https://www.yuque.com/liweiming/xzgi37/tth7l6
kubeadm
https://www.yuque.com/liweiming/k8s/bdl9um
kubernetes管理平面
rancher
wayne
https://github.com/Qihoo360/wayne
kubesphere
https://kubesphere.com.cn/docs/zh-CN/installation/all-in-one/
Kubernetes日志
kubernetes监控
......
进阶知识
Redhat openshift
容器云未来：Kubernetes、Istio 和 Knative
https://mp.weixin.qq.com/s/r1o64hqrc2IOdWmrswj-ww
微服务
国内首发 | Istio服务网格，再次引领云原生领域风向标
https://mp.weixin.qq.com/s/DtxB83pDO6pTju1mvMpCTw
Istio架构转变
旧：
新：
Serverless 编排框架
Knative系列---IBM_OpenTech
https://www.bilibili.com/video/av68335390/?redirectFrom=h5
Serverless函数计算介绍以及典型场景实践
https://mp.weixin.qq.com/s/ynCAAdmq0jkJUinmCbD7IQ
了解Serverless，以腾讯地图、微信小程序为例
https://mp.weixin.qq.com/s/drgofr5dlVEtzfh95KzNrw
Serverless 知识库
https://mp.weixin.qq.com/s/U5Nk-DM19R8ugUrgg5A7TQ
边缘计算
rancher/k3s
https://github.com/rancher/k3s
k3s进阶之路
https://space.bilibili.com/430496045/channel/detail?cid=103026
推荐书籍
推荐资料
*****深入剖析Kubernetes 张磊
https://time.geekbang.org/column/intro/116
*****Kubernetes Handbook——Kubernetes中文指南/云原生应用架构实践手册
https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/
*****Kubernetes Handbook （Kubernetes指南） https://kubernetes.feisky.xyz
https://github.com/feiskyer/kubernetes-handbook
*****从Docker到Kubernetes进阶
https://www.qikqiak.com/k8s-book/docs/18.YAML%20%E6%96%87%E4%BB%B6.html
*****才云开源内部 Kubernetes 学习路径
https://github.com/caicloud/kube-ladder#%E7%9B%AE%E6%A0%87-5
https://mp.weixin.qq.com/s/s423Fx6tcqcjMy1mL8rGmQ
*****走进k8s
k8s源码学习
https://blog.tianfeiyu.com/source-code-reading-notes/
华为云社区 Cloud Native Lives
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-9573-1-1.html
*****华为云kubernetes管理员实训课
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-11064-1-1.html
如何入门 Kubernetes
https://mp.weixin.qq.com/s/lo51iq5Dh-jXqvREdaDzYQ
10分钟看懂Docker和K8S
https://mp.weixin.qq.com/s/gCKHzKRL-19U8Vu7EHlIMg
漫画 | Kubernetes带你一帆风顺去远航
https://mp.weixin.qq.com/s/T_CGLmi_gk0-7wJaX5nxaA
这里有最全的Kubernetes初学者指南！！！
https://mp.weixin.qq.com/s/3A38DoZ-tvvE12QI0XNnnA
*****CNCF x Alibaba 云原生技术公开课 - 云原生教程 - 阿里云大学
https://edu.aliyun.com/roadmap/cloudnative
Kubernetes 系列微讲堂（IBM）
https://v.youku.com/v_show/id_XMzA5NzkxNzA1Ng==
*****【（千锋教育）服务网格化 Service Mesh】Kubernetes
https://www.funtl.com/zh/guide/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E7%BD%91%E6%A0%BC%E5%8C%96.html
https://www.bilibili.com/video/av52359802/?p=2
Spring Cloud & Kubernetes
https://mp.weixin.qq.com/s/KbHi3JxqUmIEQoTjWZOJbA
使用Rook+Ceph在Kubernetes上作持久存储
https://mp.weixin.qq.com/s/NTnWQOlhoCFsMZUvjFe5ag
Traefik 2.0 正式发布
https://mp.weixin.qq.com/s/nMMN7hAJK6SFn1V1YyxvHA
Learn Kubernetes using Interactive Browser-Based Scenarios
https://www.katacoda.com/courses/kubernetes
博客园
https://www.cnblogs.com/dukuan/category/1320955.html
https://www.cnblogs.com/tylerzhou/p/10969041.html
https://www.cnblogs.com/zisefeizhu/category/1513596.html
https://www.cnblogs.com/linuxk/category/1248289.html
https://www.cnblogs.com/weiyiming007/category/1379897.html
https://www.cnblogs.com/linuxk/category/1248289.html
https://www.cnblogs.com/breezey/tag/kubernetes/default.html?page=1
