Kubernetes系列(一) - kubernetes入门基本概念

1. 基本概念

1.1 什么是 Kubernetes 集群

  1. Kubernetes用于协调高度可用的计算机集群,这些计算机群集被连接作为单个单元工作
  2. Kubernetes在一个集群上以更有效的方式自动分发和调度容器应用程序

1.2 Kubernetes集群资源组成:

  • Master是集群的调度节点
  • Nodes是应用程序实际运行的工作节点
  1. Master 负责管理集群
  2. Node是Kubernetes集群中的工作机器,可以是物理机或虚拟机
  • 每个工作节点都有一个Kubelet,它是管理 节点 并与 Kubernetes Master 节点进行通信的代理。节点上还应具有处理容器操作的工作,例如 Docker。一个 Kubernetes 工作集群至少有三个节点

  • 节点 使用 Master 公开的 Kubernetes APIMaster 通信

1.3 无状态和有状态的区别

1.3.1 无状态服务

  1. 是指该服务运行的实例不会在本地存储需要持久化的数据,并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。
  2. 多个实例可以共享相同的持久化数据。例如:nginx实例,tomcat实例等
  3. 相关的k8s资源有:ReplicaSet, ReplicationController、Deployment等,由于是无状态服务,所以这些控制器创建的pod序号都是随机值。并且在缩容的时候并不会明确缩容某一个pod,而是随机的,因为所有实例得到的返回值都是一样,所以缩容任何一个pod都可以。

1.3.2 有状态服务

  1. 有状态服务可以说是需要数据存储功能的服务、或者指多线程类型的服务,队列等。(mysql数据库、kafka、zookeeper等)
  2. 每个实例都需要有自己独立的持久化存储,并且在k8s中是通过申明模板来进行定义。持久卷申明模板在创建pod之前创建,绑定到pod中,模板可以定义多个。

2. Kubernetes结构划分

2.1 Kubernetes总体结构划分

  1. 只有中间的是k8s的部分
  2. 左边是管理master的
  3. 右边的是镜像仓库

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2.2 Master结构划分

  1. API Server

负责与外部通信,有:接口,GUI,命令行

  1. Scheduler

调度器,容器调度

  1. Controller

控制器,负责具体工作: 还有容器监控等等

  1. etcd

第三方的,保存应用程序配置信息的守护进程,K/V存储

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2.3 Node结构划分

  1. kubelet

管理node,而且是负责与master API Server通信

  1. pod

k8s运行的核心基本单元,也是被编排对象

  • k8s上不会直接运行容器,而是运行pod
  • 说白了pod是容器的外壳
  • 但是一个pod可能会包含多个容器,在这种情况下,多个容器被当作一个原子单位管理
  • pod运行在一个私有的隔离的网络上,默认情况下在同一集群的其他pod和service中可见,但是外部不可见,需要借助service暴露给外部

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  1. node还应该具有处理容器操作的工具

例如docker或者rkt,一般是docker

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3. Kubernetes的组件组成

3.1 Master Components

  1. kube-apiserver
  2. etcd
  3. kube-scheduler
  4. kube-controller-manager
  5. cloud-controller-manager

3.2 Node Components

  1. kubelet

与API server进行交互的

  1. kube-proxy
  2. Container Runtime

docker等

3.3 Addons拓展

  1. DNS

服务注册和服务发现

  1. CNI

必须要一个,容器网络接口实现,flannel,calico。。。

  1. Web UI(Dashboard)

GUI界面

  1. Container Resource Monitoring
  2. Cluster-level Logging

4. Kubernetes的一些对象(资源)

4.1 Kubernetes基础对象

  1. pod
  2. service

可以认为是pod的反向代理,负责接收客户端请求,把请求转给pod

  • 因为每个pod都有自己的内部ip,但是针对一个deployment的pod是有可能变的【pod挂掉或者复制】,所以需要一个service来做一个类似中间者的一个抽象的存在
  • 通过typeServiceSpec中指定可以以不同的方式公开服务
    • ClusterIP(默认): 在集群的内部ip上公开服务。这种类型使得只能从集群内访问服务
    • NodePort:在每个node上的相同端口上公开服务,可以从集群外部访问服务。ClusterIP的超集, 最常用
    • LoadBalancer: 在当前云中创建一个外部负载平衡器(如果支持),并为该服务分配一个固定的外部IP。NodePort的超集。
    • ExternalName-externalName: 通过返回具有该名称的CNAME记录,使用任意名称(在规范中指定)公开服务。不使用代理。此类型需要v1.7或更高版本kube-dns
  1. pod controller(统称)

Deployment最常见

  1. Namespace
  2. Volume

4.2 高级对象

建立在基础对象之上,提供额外功能

  1. pod controller(抽象概念):Deployment(具体实现)【负责操作pod】

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5. 部署相关

5.1 部署高可用要点

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5.2 部署工具

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5.3 安装和部署K8S的两种方式

  1. 二进制部署

让基础程序运行为守护进程

  1. 让基础程序运行为容器

自动化部署工具kubeadm

其他章节
kubernetes系列(二) - kubectl的入门操作

Kubernetes系列(一) - kubernetes入门基本概念

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