前言:
docker集群管理工具有:
swarm是docker官方的集群管理工具
Mesos+马拉松管理
kubernetes 占用当前市场78% 云原生环境 CKA认证
kubernetes就是对pod的资源管理
中间涉及到
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linux
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docker基本管理
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ssl证书工作原理
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负载均衡4/7原理
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集群分布式概念
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DNS域名解析原理
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网络协议
1.kubernetes是什么
2.kubernetes特性
3.kubernetes集群架构与组件
4.kubernetes核心概念
一:kubernetes概述
kubernetes是google在2014年开源的一个容器集群管理系统,kubernetes简称k8s
kubernetes用于对容器化的应用程序的部署,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
k8s的目标是让部署容器化应用简单高效
官方网站:http://www.kubernetes.io
备注:docker的默认容器编排工具是compose
资源调度:可以手动指定,也可以根据算法自动指定
部署管理:用到中间的核心组件 api server,它是k8s管理的唯一入口
二:K8S的特性
2.1 自我修复
在节点故障时可以删除失效容器,重新创建新的容器,替换和重新部署,保证预期的副本数量,kill掉健康检查失败的容器,并且在容器未准备好之前不会处理客户端情况,确保线上服务不会中断
2.2 弹性伸缩
使用命令、UI或者k8s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
2.3 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,将回滚恢复,确保升级不影响业务
2.4 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
2.5 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径向力,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,方便应用程序调用
2.6 存储编排
挂载外部存储系统,无论时来自本地存储、公有云(aws)、还是网络存储(nfs、GFS、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
2.7 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
三:k8s集群架构与组件
node:业务节点
主控节点master
主控节点的API server是其中唯一入口
api server管理所有的事务,并把信息记录到etcd数据库中
etcd有一个自动服务发现的特性机制,etcd会搭建有三个节点的集群,实现三副本
scheduler 调度器用来调度资源,查看业务节点的资源情况,确定在哪个node上创建pod,把指令告知给api server
控制管理器controller-manager管理pod
pod可以分为有状态和无状态的pod,一个pod里最好只放一个容器
api server 把任务下发给业务节点的kubelet去执行
客户访问通过kube-proxy去访问pod
pod下面的不一定是docker,还有别的容器
一般pod中只包含一个容器,除了一种情况除外,那就是elk
elk会在pod内多放一个logstash去收集日志
3.1 各节点安装组件
kube-proxy 代理规则:
如果container消失了,那么master的调度器会继续创建
在kubenetes中查看信息都是去访问etcd
3.1.1 master 组件
- kube-apiserver
kubernetes api,集群的统一入口,各组件之间的协调者,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处理后在提交给etcd存储记录
- kube-controller-manager
处理集群中常规的后台任务,一种资源对应一个控制器,controller-manager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,也可以部署在不同节点上
https://blog.csdn.net/li_101357/article/details/89980217
- etcd
分布式键值存储系统,用户保存集群状态数据,比如pod、service等对象信息
3.1.2 node组件
- kubelet
kubelet时master在node节点上的代理agent,管理本node运行容器的生命周期
比如创建容器、pod挂载数据卷、下载sercet、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的网络代理,维护网络规则和四层的负载均衡工作
- docker或rockert
容器引擎,运行容器
四: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,比如nginx、apache,一定程度上的增减不会影响客户体验
- statefulset:有状态应用部署,是独一无二型的,会影响到客户的体验
- daemonset:确保所有node运行同一个pod,确保pod在统一命名空间
- 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
- 确保了每个pod的独立性和安全性
storage
- volumes
- persistent volumes
pollcies策略
- resource quotas
other
- label:标签,附加到某个资源上,用户关联对象、查询和筛选
- namespaces:命名空间,将对象从逻辑上隔离
- annotations:注释