kubernetes in action 讀後感

kubernetes in action 讀後感

在2019年,偶然間接觸到kubernetes技術。起初我是拒絕的,kubernetes集羣搭建稍許繁瑣;配置應用的yaml文件如此複雜;各種資源類型目不暇接。隨着我一步步對kubernetes的瞭解,後來真香!複雜的應用就幾個配置文件聲明一下,等幾分鐘就可以訪問到服務了;服務保持不間斷的狀態;許多與kubernetes配套的互補的解決方案等等。

在之後,在我讀完《kubernetes in action》這本書之後,結合之前的瞭解,對kubernetes有了新的認識,現在就和大家分享一下:

kubernetes設計理念

1.解耦

  • kubernetes有許多的控制組件(ReplicationController管理器,ReplicationSet管理器,Deployment管理器,StateFulset管理器,Node管理器,Service管理器,Endpoint管理器,Namespace管理器,persistentVolume管理器等等)各司其職。當我們向API服務器聲明瞭關於這些管理器的配置時,APIServer會接收到相應的REST請求併發出聲明,這些管理器會根據APIserver發出的聲明創建出相應的資源,他們彼此獨立,互不依賴(ReplicationSet管理器,Deployment管理器還是有一定聯繫的)。

2.資源集中管理

  • kubernetes對於卷存儲,祕鑰,配置,pod資源用量,pod權限等等。它們都可以通過聲明成爲集羣資源或者一種約定,當我們創建pod時,可以通過簡單的方式使用這些資源以及自動的遵守設定的約定。

3.應用程序對kubernetes無感知

  • 研發人員不用關注每個應用所處的環境,雖然說獲取環境信息不會像在真實的操作系統那樣方便,但是kubernetes也提供了極其方便的獲取環境變量的方式(通過pod內部與API服務器進行交互,獲取元數據)

  • 應用之間的通信不用通過IP+端口,而是利用service做簡單的配置,即使pod重新調度,之前service配置的關係也會將請求轉發到相應的pod,應用程序不需要關係自己在哪個節點。

4.kubernetes對應用的狀態是聲明式的

  • 我們如果想要集羣達到什麼狀態,只需要通過APIserver幫助我們聲明我們的請求,之後的工作由各組件相互協調最終達到你期望的樣子。例如我們聲明一個deployment資源:用戶通過kubectl 或其他API客戶端將請求發送給API Srtver。API Server將請求存儲在etcd中,etcd反回確認消息,之後API Server申明此請求,kubernetes的Deployment控制器通過“watch”來獲取API Server的變化,創建ReplicaSet控制器,控制器會基於ReplicationSet創建的pod模板創建pod資源。之後kube-scheduler爲請求所要創建的pod選擇一個node節點,並反饋給API Server,API Server將信息存儲到etcd中,收到確認消息之後再聲明此次調度信息。之後相應節點上的kubelet調用相應節點中的Docker Engine來創建啓動容器組成pod。創建完成後將信息返回給API Server並存儲到etcd中,etcd確認收到消息,返回確認信息給API Server,API Server將確認信息返回給kubelet。

5.冗餘機制

  • 無論是pod親和性調度,或者應用更新,亦或是kubernetes核心組件(etcd,master等),它們都強調一種冗餘機制,即使節點宕機,應用更新失敗,腦裂等突發狀況,總會有至少一個pod持續提供服務,在一段時間後,kubernetes會盡量讓集羣達到你聲明的狀態。

6.易拓展性

  • kubernetes的pod支持橫向拓展和縱向拓展,動態的抵禦流量或者負載對於應用的壓力
  • kubernetes的組件etcd,網絡組件CNI,日誌收集插件,監控插件等等,都是可以用其他技術替代的(從kubernetes剛開發到現在版本,這些功能都在尋找更好的技術來實現,比如flannel,Prometheus,EFK,sidecar等),這使得kubernetes能夠很好的融合新的先進技術。
kubernetes可以解決什麼樣的問題

應用在開發人員完成並經歷過測試之後,需要經歷這幾個步驟纔可以很好的被用戶使用。

1.部署

  • 將應用部署到哪裏

    kubernetes提供了污點和污點容忍,pod與node之間親和性調度和非親和性調度,pod和pod親和性調度和非親和性調度,以及基於每個節點的各個參數算出的比重值進行調度

  • 如何部署應用,以及解決應用的依賴性

    在pod中加入init容器來保證容器順序啓動

  • 檢測部署成功

    可以在pod裏設置就緒探針,存活探針等,設置失敗策略

2.運行

  • 應用保持一直運行的狀態

    kubernetes裏ReplicationSet控制器會保證pod的數量符合預期,當有pod不能工作時會重新調度pod

  • 應用的流量,負載

    kubernetes提供了橫向和縱向擴容縮容(HPA,VPA)

  • 應用掛掉之後,再次啓動保持原來的狀態

    kubernetes允許創建有狀態的應用(Statefulset),它們掛載一個持久卷,當應用重啓或重新調度時,相應的持久卷會被重新掛載上

3.更新

  • 無感知更新

    可以使用deployment進行滾動更新以及控制滾動更新的速率,在更新出錯時,也可以快速進行回滾恢復(更新過後,會保存ReplicationSet副本,可以快速進行恢復)

  • 灰度發佈

    利用service控制器通過label對流量進行分配到匹配標籤的pod

4.維護

  • 如何進行監控

    利用Prometheus監控kubernetes集羣

  • 如何進行日誌收集

    EFK或者是sidecar

kubernetes我認爲不足的地方

1.yaml文件配置起來稍顯複雜,字段的命名方式有些比較奇怪(helm據說可以簡單一點)

2.在國內因爲防火牆的原因,總是出現鏡像下載緩慢,失敗的情況

結語

kubernetes所有的設計都是爲了解放人力,讓研發,測試,運維可以高效的協同工作,通過一項項配置使得原來手動做的工作變得自動,讓原來難以管理的容器變得易於管理。雖然從提出概念到現在已經經歷了許久時間,許多公司原來的架構體系完全可以滿足需求。但是當我打開一個個開源軟件軟件官網,在安裝配置選項都有kubernetes的身影,國內一些雲服務廠商也在支持kubernetes。kubernetes已經不是如此的神祕。我相信用過的都會說真香!

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