1.k8s介绍

2024-04-12 15:04:22

1.历史和现状

Laas 基础设施平台服务 --代表厂商 阿里云

Paas 平台及服务 --新浪 （k8s） docker 是paas 的标准

Saas 软件及服务

1、发展经历

以前：mesos apache 分布式资源管理框架 2019-5 twitter > kubernetes

Docker swarm 2019-07 阿里云宣布 docker swarm 剔除

Kubernetes google 10年容器话基础框架 borg go语言对borg进行重新编写

特点：

轻量级（消耗的资源比较少）

开源

弹性伸缩

负载均衡：IPVS（IP虚拟服务器）

适合人群：软件工程师，测试工程师 ，运维工程师 ，软件架构师 ，项目经理

云原生的定义：

实际上，云原生是一条最佳路径或者最佳实践。更详细的说，云原生为用户指定了一条低心智负担的、敏捷的、能够以可扩展、可复制的方式最大化地利用云的能力、发挥云的价值的最佳路径。

因此，云原生其实是一套指导进行软件架构设计的思想。按照这样的思想而设计出来的软件：首先，天然就“生在云上，长在云上”；其次，能够最大化地发挥云的能力，使得我们开发的软件和“云”能够天然地集成在一起，发挥出“云”的最大价值。

所以，云原生的最大价值和愿景，就是认为未来的软件，会从诞生起就生长在云上，并且遵循一种新的软件开发、发布和运维模式，从而使得软件能够最大化地发挥云的能力。说到了这里，大家可以思考一下为什么容器技术具有革命性？

其实，容器技术和集装箱技术的革命性非常类似，即：容器技术使得应用具有了一种“自包含”的定义方式。所以，这样的应用才能以敏捷的、以可扩展可复制的方式发布在云上，发挥出云的能力。这也就是容器技术对云发挥出的革命性影响所在，所以说，容器技术正是云原生技术的核心底盘。

2. 知识图谱

介绍说明：前世今生 kubernetes 框架 kubernetes关键字含义

基础概念：什么是pod 控制器类型 k8s网络通讯模式

kubernetes：构建k8s集群

资源清单：资源掌握资源清单的语法编写pod掌握pod 的生命周期***

pod控制器：掌握各种控制器的特点以及使用定义方式

服务发现（servece）：掌握svc（交换虚拟链路） 原理及其构建方式

存储：掌握多种存储类型的特点 ，并且能够在不同环境中选择合适的存储方案（自己的见解）

调度器：掌握调度器原理 ， 能够根据要求把pod定义到想要的节点运行

集群安全机制：集群的认证 鉴权 访问控制 ， 原理及其流程

helm：类型linux里面的yum包管理工具掌握HELM原理 ， HELM模板自定义，HELM部署一些常用的插件

运维 ： 修改kubeadm达到证书可用期限为10年 能够构建高可用状态

服务器分类

  • 有状态服务：DBMS

  • 无状态服务：lvs apache

高可用集群副本数据最好是 》=3奇数个

查看 k8s api支持版本的文档 https://kubernetes.io/docs/reference/

通过api 查看各个控制器的支持版本

kubectl api-versions

api-resources

可以通过查看api-resources来查看受支持的资源。

这里的资源包括Kubernetes自带的，和用户自建的CRD
kubectl api-resources

第三列和第五列就可以看到title为APIVERSION和KIND，其实到此就已经可以明确如何对应使用资源了。

kubectl explain

通过kubectl explain {kind_name}可以参考到某个kind资源拥有的字段以及对应的apiVersion

查看资源支持所有字段

kubectl explain { kind_name } --recursive

如：kubectl explain { kind_name } --recursive

因为太长这里就不列出来了。

查看具体字段里的子字段

kubectl explain { kind_name }.字段名1.字段名2

其中从左往右是父子关系，如：deployment.spec.selector

当在自己写yaml文件时，没有参考示例，可以使用这些命令来摸索

3.组件说明

1.k8s介绍

etcd：官方将它定位成一个可信赖的分布式键值存储服务 ，它能够为整个分布式集群存储一些关键数据 ， 协助分布式集群的正常运转

推荐在kubernetes 集群中使用etcdv3 ，v2 版本已在kubernetsv1.11中弃用

1.k8s介绍

server端安装：

apiserver：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， 存储k8s集群所有重要信息（持久化）

kubelet：直接跟容器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实现服务映射访问的

coreDNS：可以为集群中的svc创建一个域名IP的对于关系解析

DASHBOARD:给k8s集群提供一个B/s结构访问体系

INGRESS CONTROLLER:官方只能实现四层代理 ， ingress 可以实现七层代理

fedetation：提供一个可以跨几圈中心多个k8s统一管理

Prometheus ：提供k8s集群的监控能力

elk：提供k8s 集群日志统一分析接入平台

4.云原生

4.1发展史

首先从第一个要的问题，那就是“什么是云原生？”云原生、CNCF 都是目前非常热门的关键词，但是这些技术并不是非常新鲜的内容。

  • 2004 年— 2007 年，Google 已在内部大规模地使用像 Cgroups 这样的容器技术；
  • 2008 年，Google 将 Cgroups 合并进入了 Linux 内核主干；
  • 2013 年，Docker 项目正式发布。
  • 2014 年，Kubernetes 项目也正式发布。这样的原因也非常容易理解，因为有了容器和 Docker 之后，就需要有一种方式去帮助大家方便、快速、优雅地管理这些容器，这就是 Kubernetes 项目的初衷。在 Google 和 Redhat 发布了 Kubernetes 之后，这个项目的发展速度非常之快。
  • 2015 年，由Google、Redhat 以及微软等大型云计算厂商以及一些开源公司共同牵头成立了 CNCF 云原生基金会。CNCF 成立之初，就有 22 个创始会员，而且 Kubernetes 也成为了 CNCF 托管的第一个开源项目。在这之后，CNCF 的发展速度非常迅猛；
  • 2017 年，CNCF 达到 170 个成员和 14 个基金项目；
  • 2018 年，CNCF 成立三周年有了 195 个成员，19 个基金会项目和 11 个孵化项目，如此之快的发展速度在整个云计算领域都是非常罕见的。

4.2 云原生的现状

  1. 云原生基金会 —— CNCF；
  2. 云原生技术社区，比如像 CNCF 目前正式托管的 20 多个项目共同构成了现代云计算生态的基石，其中像 Kubernetes 这样的项目已经成为了世界第四活跃的开源项目；
  3. 除了前面两点之外，现在全球各大公有云厂商都已经支持了 Kubernetes。此外，还有 100 多家技术创业公司也在持续地进行投入。现在阿里巴巴也在谈全面上云，而且上云就要上云原生，这也是各大技术公司拥抱云原生的一个例子。

五、各个版本支持情况说明

  • alpha
    名称中带有alpha的API版本是进入Kubernetes的新功能的早期候选版本。这些可能包含错误，并且不保证将来可以使用。

  • beta
    API版本名称中的beta表示测试已经超过了alpha级别，并且该功能最终将包含在Kubernetes中。 虽然它的工作方式可能会改变，并且对象的定义方式可能会完全改变，但该特征本身很可能以某种形式将其变为Kubernetes。

  • stable
    稳定的apiVersion这些名称中不包含alpha或beta。 它们可以安全使用。

  • v1
    这是Kubernetes API的第一个稳定版本。 它包含许多核心对象。

  • apps/v1
    apps是Kubernetes中最常见的API组，其中包含许多核心对象和v1。 它包括与在Kubernetes上运行应用程序相关的功能，如Deployments，RollingUpdates和ReplicaSets。

  • autoscaling/v1
    此API版本允许根据不同的资源使用指标自动调整容器。此稳定版本仅支持CPU扩展，但未来的alpha和beta版本将允许您根据内存使用情况和自定义指标进行扩展。

  • batch/v1
    batchAPI组包含与批处理和类似作业的任务相关的对象（而不是像应用程序一样的任务，如无限期地运行Web服务器）。 这个apiVersion是这些API对象的第一个稳定版本。

  • batch/v1beta1
    Kubernetes中批处理对象的新功能测试版，特别是包括允许您在特定时间或周期运行作业的CronJobs。

  • certificates.k8s.io/v1beta1
    此API版本添加了验证网络证书的功能，以便在群集中进行安全通信。 您可以在官方文档上阅读更多内容。

  • extensions/v1beta1
    此版本的API包含许多新的常用Kubernetes功能。 部署，DaemonSets，ReplicaSet和Ingresses都在此版本中收到了重大更改。

  • policy/v1beta1
    此apiVersion增加了设置pod中断预算和pod安全性新规则的功能

  • rbac.authorization.k8s.io/v1
    此apiVersion包含Kubernetes基于角色的访问控制的额外功能。这有助于您保护群集

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