K8S学习笔记一：K8S的基础概念

一、K8S的历史

K8S源自于goole的brog系统，采用GO语言开发，他的特点有：

1、开源

2、轻量级：消耗的资源少

3、弹性伸缩：可以扩展或减少节点，平缓收缩，不需要重启服务器

4、负载均衡：负载均衡采用的IPVS框架

二、K8S前身，brog系统组件介绍

三、K8S基础架构图

api server:所有服务访问的统一入口

CrontrollerManager:维持副本期望数目

Scheduler:负责介绍任务，选择合适的节点进行分配任务

ETCD：键值对数据库，储存K8S集群所有的重要信息（持久化）

Kubelet:直接跟容器（docker)引擎交互实现容器的生命周期管理

Kube-proxy:负责写入规则至IPTABLES、IPVS，实现服务映射访问

COREDNS:可以为集群中的SVC创建一个域名IP的对呀关系解析

DASHBOARD：给K8S集群提供一个B/S结果访问体系

INGRESS CONTROLLER：官方只能实现四层代理，INGRESS可以实现7层代理

FEDERATION：提供一个可以跨集群中心多K8S统一管理功能

PROMETHEUS:提供K8S集群的监控能力

ELK：提供K8S集群日志统一分析介入平台

三、Pod的概念

1、什么是pod

pod分为自主式pod，和控制器管理的pod;

1、pod只要有一个容器，就会自动生成一个pause容器，而pod里的其它容器没有自己的IP，他们共享pause的网络和存储卷，所以每一个pod里的容器端口不能重复

控制器有多种：

1、replicationController 简称RC：用来确保容器应有的副本数始终保持在用户定义的副本数，即有容器异常退出，会自动创建新的Pod来代替，如果有多余的容器，多出来的容器也会自动回收。

2、ReplicaSet简称RS,和RC的功效相同，并且RS支持集合式的selector.新版本用RS代替RC。

3、Deployment，用来自动管理RS的，deployment无需担心与其它机制不兼容的问题，并且可以实现滚动更新，并且可以实现回滚。deployment并不创建pod，是管理RS的，pod是RS创建的。

4、HPA，仅使用与deployment 和RS，用来平滑扩展。HPA会监控资源利用率，当CPU大于80，就进行扩展，最小2个，最多10个，直到CPU小于80。同样，当CPU小于80，如果有多余的Pod,也会自动删除一些pod。

5、StatefulSet:为了解决有状态服务的问题（如mysql，必须实时跟踪数据），docker主要解决无状态服务（如apche,负载均衡调度器）。主要应用场景包括：

（1）、稳定的持久化存储：即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现

（2)、稳定的网络标志：即Pod重新调度后其PodName和HomeName不变，基于HeadLess Service来实现

（3）、有序部署，有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或扩展的时候要依据定义的顺序依次启动。

6、DaemonSet:当有Npde加入集群时，会为他们新增一个Pod，当有Node从集群移除时，这些Pod也会被回收，删除DaemonSet会删除它创建的Pod

用处：如在node上允许日志收集daemon,运行监控daemon.

7、Job负责批处理任务，仅执行一次的任务，能批量处理任务的一个或多个Pod成功接收。

2、服务发现

service收集Pod是通过标签收集的，中间通过轮询访问。

四、网络通信模式

KOS认为所有Pod都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中。

同一个pod中的各容器，因为共享pause网络，可以直接访问

不同pod之间通讯，用OverLay Network

Pod与service 之间的通信，靠各节点的Iptables规则.