阿里云认证

一、云原生概论

1.1、云原始优势

•        传统软件架构，用户不仅仅需要关注基础设施的能力及其运维，还需要采购及维护大量的第三方软件以及非功能性能力，降低软件开发效率，并且没有充分利用云计算IaaS与Paas的能力。
•        从技术的角度，云原生架构是基于云原生技术的一组架构 原则和设计模式的集合，旨在将云应用中的非业务代码部分进行最大化的剥离，从而让云设施接管应用中原有的大量非功能特性（如弹性、韧性、安全、可观测性、灰度等），使业务不在有非功能性业务中断困扰的同时，具备轻量、敏捷、高度自动化的特点。

 1.2、容器技术带来的价值

•        容器是轻量级的
•        容器是易于移植的
•        容器可以实现秒级部署
•        容器是互相隔离的

 1.3 、容器编排带来的价值

•       大规模容器自动化部署
•       敏捷高效的资源调度
•       强大的弹性伸缩能力
•        容器服务自愈能力
•       自动化的服务发现

 1.4 Docker容器

       是资源分割和调度的基本单位

       封装整个服务的运行时环境，用于构建、发布和运行分布式应用的一个框架

      是一个跨平台、可移植并且简单易用的容器解决方案

1.5、Docker镜像

      是一个Linux的文件系统

      包含运行的程序以及程序、库、资源、配置等数据

       类似一个只读压缩包

       用于创建容器

       分层构建、前一层是后一层的基础

        包含了一个精简的操作系统、应用运行所必须的文件和依赖包

         一次构建、到处运行

        构建：  docker   commit 生成镜像；  Dockerfile

1.6、容器

       容器是镜像运行的运行实体

        容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停

         容器运行特定应用

         容器之间相互隔离

         容器是多层制度镜像之上运行的可写层

        容器停止删除，可写层数据丢失

         数据持久化：使用宿主存储、网络存储 

 1.7 Kubernetes核心功能

        服务发现与负载均衡

        容器自动装箱

        存储编排

         自动化容器恢复

         自动发布与回滚

         配置与密文管理

         批量执行

         水平伸缩

1.8 Pod

          最小的调度及资源单位

          由一个或者多个容器组成

         定义容器的运行方式

          提供给容器共享的运行环境

1.9 、 Deployment    

          是Kubernetes中部署应用最常见的一种方式

           做应用真正的管理

            Pod是组成Deployment最小的单元

           定义一组Pod的副本数目、版本等

            通过控制器维持Pod数目，自动恢复失败的Pod

            通过控制器以指定策略控制版本

   1.10、Service 

           通过创建Service，可以为一组具有相同功能的容器应用提供一个统一的入口地址

           将请求镜像负载分发到后端的各个容器应用上

           提供了一个或者多个Pod实例的稳定访问地址

            支持多种访问方式：

                      cluster 

                       NodePort

                       LoadBalance

1.11、 Namespace 

          用来做一个集群内部的逻辑隔离的，它包括鉴权、资源管理等；

          每个资源都属于一个Namespace  

           同一个Namespace中的资源名称唯一

            不同Namespace中资源名可重名

1.12、 Kubernetes核心架构

          Kubernetes系统用于管理分布式节点集群中的微服务或者容器化应用程序

          提供了零停机时间部署、自动回滚、缩放和容器自愈（其中包括自动配置、自动重启、自动复制的高弹性基础设施，以及容器的自动缩放等）等功能。              

 1.13 Master服务端

         kube-apiserver：集群的HTTP REST   API接口，是集群控制的入口

         kube-controller-manager： 家中所有资源对象自动化控制中心

         kube-scheduler：集群中Pod资源对象的调度服务

         Etcd： 一个分布式的存储系统

 

 1.14、Node客户端组件

        kubelet组件： 负责管理节点上容器的创建、删除、启停等任务，与Master节点进行通信；

        kube-proxy组件： 负责Kubernetes服务的通信及负载均衡服务；

        Container Runtime： 负责容器的基础管理服务，接收kubelet组件的指令。

1.15、Kubernetes典型使用流程

    

 二、阿里云云原生容器服务产品体系

              容器服务Kubernetes版（ACK）

              Serverless  Kubernetes （ASK）

              镜像服务（ACR） 

              服务网络（ASM）

              边缘容器服务（ACK@Edage）   

 2.1  容器服务Kubernetes版

     阿里云容器服务产品三种形态：

•                   专有Kubernetes
•                   托管版Kubernetes
•                    Serverless  Kubernetes

 2.2  容器服务ACK产品核心功能

        集群形态：ACK/ACK Pro/ASK

        组件升级： 一键升级k8s版本

         弹性伸缩：支持垂直伸缩、水平伸缩等多种扩容模式

         多云管理： 支持多云、混合云集群管理

         安全授权：支持RAM授权和RBAC权限管理

 2.3、弹性伸缩

        弹性伸缩分为两个维度：

                 调度层弹性

                  资源层弹性

        调度层弹性组件包括：

                 容器水平伸缩（HPA）

                 容器垂直伸缩（VPA）           

                 容器定时伸缩（CronHPA）

                 负责均衡（Elastic-Workload）

 2.4、容器服务ACK应用场景

        弹性伸缩架构应用场景

        DevOps持续交付应用场景

        云原生AI应用场景

         微服务架构

          混合云架构

 2.5 、Deployment和Statefulset的区别

    

 2.6、有状态应用集的特点

•        稳定且需要唯一的网络标识符
•        稳定且持久的存储
•        要求有序，平滑的部署和扩展
•        要求有序，平滑的终止和删除
•        有序的滚动和更新

 2.7 StatefulSet可能会创建的三种类型的资源

•           ControllerRevision，通过这个资源，statefulSet可以很方便的管理不同版本的template模版； 
•           PVC，StatefulSet会在创建Pod之前，先更具这个模版创建PVC，并把PVC加到Pod volume中
•           Pod，StatefulSet按照顺序创建、删除、更新Pod，每个Pod有唯一的序号。

 三、容器网络

     Kubernetes为了更好的控制网络的接入，推出了CNI即容器网络的API接口。

      它是Kubernetes中标准的一个调用网络实现的接口；

      kubelet通过这个API来调用不同的网络插件以实现不同的网络配置，实现了这个接口的就是CNI插件，它实现了一系列的CNI API接口

       目前比较常见的Terway、Flannel、Calico、Weave等等。

       CNI是Kubernetes于底层网络插件之间的一个抽象层，为k8s屏蔽了底层网络实现的复杂度，同时解耦了k8s的具体网络插件实现

 

 3.1 、ACK容器网络的实现

        CNI是Container Network  Interface的缩写；

        他是一个通用的网络插件的Kubernetes网络接口；

        Kubernetes使用CNI接口调用网络插件；

        网络插件（CNI）能分配且唯一的IP地址；

        网络插件（CNI）可以配置Pod的网络和打通Pods之间的访问；

 3.2 网络规划

 规划注意事项

 3.3 Flannel网络

 3.4 Terway网络

 

 3.5 Flannel 和Terway网络的对比

 3.6 Service网络

    通过服务（Service）抽象，能够解耦前端和后端的关联，从而实现松耦合的微服务设计，以及自动负载均衡实现快速的业务弹性。

    ACK容器服务采用Service方式为一组容器提供固定的访问入口，并对这一组容器做负载均衡。

 

 3.7  Ingress

  在Kubernetes集群中，Ingress作为集群内服务对外暴露的访问接入点，其几乎承载这集群内服务访问的所有流量；

  Ingress是Kubernetes中的一个资源对象，用来管理集群外部访问集群内部服务的方式；

   通过Ingress资源来配置不同的转发规则，从而达到根据不同的规则设置访问集群内不同的Service后端Pod。

 四、存储

4.1、存储插件

 

 4.2、存储的选择

 

 

 五、日志

 容器服务ACK可光测性租金啊-SLS日志服务，SLS可以采集三种不同类型的日志

           APIServer等核心组件的日志

           Service Mesh/Ingress等接入层的日志

           应用的标准日志

  应用实时监控服务ARMA（Application Real-Time Monitoring Service）

  AHAS架构感知监控，通常在Kubernetes集群中负载的类型大部分为微服务；为Kubernetes应用安装AHAS探针后，AHAS能自动识别系统中的Pod，Deployment，Service和他们的与其他组织的依赖关系。       

 

 六、弹性伸缩

 6.1、调度层弹性组件

     调度层弹性组件都和Pod相关的，并不关心资源的情况；

 七、Serverless容器

   对于Serverless Kubernetes而言

               最重要的一个概念是将容器的运行时和具体的节点运行环境解耦；

               用户无需关注node运维和安全，降低运维成本；

                极大简化了容器弹性实现，无需按照容量规划，按需创建容器应用Pod即可；

                极大简化了容器弹性实现，无需按照容量规划，按需创建容器应用Pod即可；

                 此外，Serverless容器运行时可以被整个云弹性计算基础设施所支撑，保障整体弹性的成本和规模。

 

 7.1 ECI

              ECI是阿里云基于ECS IaaS资源池提供的稳定、高效、高弹性容器实例服务；

              ECI让容器称为了公有云的第一等公民，用户无需噶偶买和管理ecs就可以直接部署容器应用，这种简化的容器实例产品心态和ASK形成了一个完美的租户；

              弹性容器实例ECI（Elastic  Container  Instance） 是阿里云在云原生时代为用户提供的基础计算服务，是阿里云云原生时代下的云计算基础设施；

              ECI改变了遗忘计算服务以整台集群作为交付形态的传统，通过结合容器技术与无服务器（Serverless）技术为用户提供了一款安全便捷的Serverless运行服务；

              ECI为Kubernetes提供了基础的容器Pod运行环境，但业务间的依赖，负载均衡，弹性伸缩，定期调度等能力依然需要Kubernetes来提供。

 

 

 

 7.2、网络管理

         ASK集群中ECI Pod默认使用Host网络模式，占用交换机VSwitch的一个弹性网刊ENI资源，与VPC内的ECS、RDS互联互通；

7.3 存储管理

          Pod支持挂载阿里云块存储和文件存储

                      阿里云块存储（Disk）

                      阿里云文件存储（NAS）

7.4 日志管理

    ECI模式下不支持DeamonSet，通过将Job类任务挂载NAS盘，把输出的日志存储在NAS盘，在通过另一个同样挂载NAS盘的Pod来采集Job任务标准输出到日志系统中。

 7.5 网络管理

   阿里云Serverless Kubernetes服务，虚拟节点退出Pod挂载弹性公网IP功能，此功能能使某些Serverless容器应用的部署和服务访问变的更加简单和便利；

   无需创建VPC NAT网关即可让单个Pod访问网络；

    无需创建Service也可以让单个Pod暴露公网服务；

     可以更加灵活而且动态的绑定Pod和EIP；

 八、服务网格

      Service Mesh

      Istio

 8.1 阿里云服务网格 Alibaba  Cloud  Service Mesh（ASM）

      统一管理微服务应用流量、兼容Istio的托管式平台

     通过流量控制、网格观测以及服务间通信安全等功能，服务网格可以全方位建华服务治理；

     为运行在异构计算基础设施的服务提供统一的管理能力；

      

 

 https://help.aliyun.com/zh/eci/user-guide/create-a-preemptible-elastic-container-instance

 

1、Kubernetes集群初始的命名空间 ： kube-system    default     kube-public