Kubernetes概述 (一)
1 Kubernetes是什么
Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统,Kubernetes简称K8S。
K8S用于容器化应用程序的部署,扩展和管理。
K8S提供了容器编排,资源调度,弹性伸缩,部署管理,服务发现等一系列功能。
Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。
2 Kubernetes特性
自我修复
在节点故障时重新启动失败的容器,替换和重新部署,保证预期的副本数量;杀死健康检查失败的容器,并且在未准备好之前不会处理客户端请求,确保线上服务不中断。
弹性伸缩
使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例,保证应用业务高峰并发时的高可用性;业务低峰时回收资源,以最小成本运行服务。
自动部署和回滚
K8S采用滚动更新策略更新应用,一次更新一个Pod,而不是同时删除所有Pod,如果更新过程中出现问题,将回滚更改,确保升级不受影响业务。
服务发现和负载均衡
K8S为多个容器提供一个统一访问入口(内部IP地址和一个DNS名称),并且负载均衡关联的所有容器,使得用户无需考虑容器IP问题。
机密和配置管理
管理机密数据和应用程序配置,而不需要把敏感数据暴露在镜像里,提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中,方便应用程序使用。
存储编排
挂载外部存储系统,无论是来自本地存储,公有云(如AWS),还是网络存储(如NFS、GlusterFS、Ceph)都作为集群资源的一部分使用,极大提高存储使用灵活性。
批处理
提供一次性任务,定时任务;满足批量数据处理和分析的场景。
3 Kubernetes集群架构与组件
4 Kubernetes集群组件介绍
4.1 Master组件
kube-apiserver
Kubernetes API,
集群的统一入口,各组件协调者,以RESTful API提供接口服务,所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。
kube-controller-manager
处理集群中常规后台任务,一个资源对应一个控制器,而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。
kube-scheduler
根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点,可以任意部署,可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。
etcd
分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据,比如Pod、Service等对象信息。
4.2 Node组件
kubelet
kubelet是Master在Node节点上的Agent,管理本机运行容器的生命周期,比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。
kube-proxy
在Node节点上实现Pod网络代理,维护网络规则和四层负载均衡工作。
docker或rocket
容器引擎,运行容器。
5 Kubernetes 核心概念
Pod
最小部署单元
一组容器的集合
一个Pod中的容器共享网络命名空间
Pod是短暂的
Controllers
ReplicaSet :确保预期的Pod副本数量
Deployment :无状态应用部署
StatefulSet :有状态应用部署
DaemonSet :确保所有Node运行同一个Pod
Job :一次性任务
Cronjob :定时任务
更高级层次对象,部署和管理Pod
Service
- 防止Pod失联
- 定义一组Pod的访问策略
Label :标签,附加到某个资源上,用于关联对象、查询和筛选
Namespaces:命名空间,将对象逻辑上隔离
Annotations :注释