Kubernetes基础学习(一)
Kubernetes基础学习
Kubernetes核心组件
Kubernetes核心组件如下:
Kubernetes Master部分:
- etcd保存了整个集群的状态;
- apiserver提供了资源操作的唯一入口,并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制;
- controller manager负责维护集群的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
- scheduler负责资源的调度,按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上;
Kubernetes Node部分:
- kubelet负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume(CVI)和网络(CNI)的管理;
- Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行(CRI);
- kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡;
Pod
概念
Pod 是可以在 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元。
Pod 的共享上下文包括一组 Linux 名字空间、控制组(cgroup)和可能一些其他的隔离 方面,即用来隔离 Docker 容器的技术。 在 Pod 的上下文中,每个独立的应用可能会进一步实施隔离。
就 Docker 概念的术语而言,Pod 类似于共享名字空间和文件系统卷的一组 Docker 容器。
Pod的联网
每个 Pod 都在每个地址族中获得一个唯一的 IP 地址。 Pod 中的每个容器共享网络名字空间,包括 IP 地址和网络端口。 Pod 内 的容器可以使用
localhost
互相通信。 当 Pod 中的容器与 Pod 之外 的实体通信时,它们必须协调如何使用共享的网络资源 (例如端口)。
Pod的生命周期
Pod有以下阶段:
- Pending:Pod 已被 Kubernetes 系统接受,但有一个或者多个容器尚未创建亦未运行。此阶段包括等待 Pod 被调度的时间和通过网络下载镜像的时间。
- Running:Pod 已经绑定到了某个节点,Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器仍在运行,或者正处于启动或重启状态。
- Succeeded:Pod 中的所有容器都已成功终止,并且不会再重启。
- Failed:Pod 中的所有容器都已终止,并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说,容器以非 0 状态退出或者被系统终止。
- Unknown:因为某些原因无法取得 Pod 的状态。这种情况通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。
Pod 遵循一个预定义的生命周期,起始于 Pending
阶段,如果至少其中有一个主要容器正常启动,则进入 Running
,之后取决于 Pod 中是否有容器以 失败状态结束而进入 Succeeded
或者 Failed
阶段。
注意:Running不代表Pod可以提供服务了,只代表了至少其中有一个主要容器正常启动
和一个个独立的应用容器一样,Pod 也被认为是相对临时性(而不是长期存在)的实体。 Pod 会被创建、赋予一个唯一的 ID(UID), 并被调度到节点,并在终止(根据重启策略)或删除之前一直运行在该节点。
Pod 自身不具有自愈能力。如果 Pod 被调度到某节点 而该节点之后失效,或者调度操作本身失效,Pod 会被删除;与此类似,Pod 无法在节点资源 耗尽或者节点维护期间继续存活。Kubernetes 使用一种高级抽象,称作 控制器,来管理这些相对而言 可随时丢弃的 Pod 实例。
Init容器
Init 容器是一种特殊容器,在 Pod 内的应用容器启动之前运行。每个 Pod 中可以包含多个容器, 应用运行在这些容器里面,同时 Pod 也可以有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器。
Init 容器与普通的容器非常像,除了如下两点:
- 它们总是运行到完成。
- 每个都必须在下一个启动之前成功完成。
如果 Pod 的 Init 容器失败,kubelet 会不断地重启该 Init 容器直到该容器成功为止。 然而,如果 Pod 对应的 restartPolicy
值为 “Never”,Kubernetes 不会重新启动 Pod。
官方示例:
在下面的官方示例中,定义了一个叫myapp-pod的Pod,并且定义了两个Init容器 init-myservice 和 init-mydb ,这两个Init容器分别等待myservice和mydb服务的启动,myapp-pod中的应用容器myapp-container必须等待两个Init容器运行完成,才能被创建并运行。
官方示例中演示了Init容器比较常用的场景。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: myapp-pod
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp-container
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
initContainers:
- name: init-myservice
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]
- name: init-mydb
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', "until nslookup mydb.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done"]
容器探针
三种探测状态
Success
(成功):容器通过了诊断。Failure
(失败):容器未通过诊断。Unknown
(未知):诊断失败,因此不会采取任何行动。
三种探针
对应Pod内部的容器是否正常运行,kubernetes提供了三种类型的探针,三种类型的探针拥有不同的探测时机以及如何针对探测结果作出反应:
livenessProbe
:指示容器是否正在运行。如果存活态探测失败,则 kubelet 会杀死容器, 并且容器将根据其重启策略决定未来。如果容器不提供存活探针, 则默认状态为Success
。readinessProbe
:指示容器是否准备好为请求提供服务。如果就绪态探测失败, 端点控制器将从与 Pod 匹配的所有服务的端点列表中删除该 Pod 的 IP 地址。 初始延迟之前的就绪态的状态值默认为Failure
。 如果容器不提供就绪态探针,则默认状态为Success
。startupProbe
: 指示容器中的应用是否已经启动。如果提供了启动探针,则所有其他探针都会被 禁用,直到此探针成功为止。如果启动探测失败,kubelet
将杀死容器,而容器依其 重启策略进行重启。 如果容器没有提供启动探测,则默认状态为Success
。
三种处理程序(探测方式)
kubernetes提供了三种类型的处理程序,处理程序用于探测容器是否正常活动:
- ExecAction: 在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
- TCPSocketAction: 对容器的 IP 地址上的指定端口执行 TCP 检查。如果端口打开,则诊断被认为是成功的。
- HTTPGetAction: 对容器的 IP 地址上指定端口和路径执行 HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于 200 且小于 400,则诊断被认为是成功的。
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