1.什么是Kubernetes

Kubernetes 是一個跨主機集群的 開源的容器調度平臺，它可以自動化應用容器的部署、擴展和操作 , 提供以容器為中心的基礎架構。(官方文檔第一行)

1.1 Kubernetes服務于微服務

每個微服務都是獨立的進程，通過定義好的接口(restful api ,amqp)互相調用

1.1.1 微服務常見的問題

• 不同服務依賴庫導致的混亂，需要將每個服務獨立開(通過docker改善)

• 服務注冊，服務發(fā)現：需要動態(tài)的更新當前服務。
• 服務編排(即docker容器的編排，docker自身很難解決集群部署的問題)：哪些服務需要在哪些宿主機上啟動

1.2 曾經主流的容器編排工具

• Docker Swarm
• Mesos + marathon
• Kubernetes

2.Kubernetes的主要組成

• master 可以簡單的理解為控制中心
  • etcd:分布式k-v數據庫，根據配置選擇是cp還是ap, k8s只有api server 和etcd通訊， 其他組件均和api server 通訊
  • api server:可以理解為etcd的前置過濾器，換一個視角，它和etcd類似于mysql和文件系統(tǒng)。
  • controller manager: 核心，負責將現在的狀態(tài)調整為etcd上應該的狀態(tài)，包含了所有的實現邏輯
  • scheduler: 簡單點說就是給一個pod找一個node。
• slave 可以簡單的理解為worker
  • kubelet: 負責和master連接，注冊node, listen-watch 本node的任務等
  • kube-proxy: 用于k8s service對象，之后介紹。
  • 容器運行時: 除了docker k8s還支持 rkt等容器實現
• add-on 一些k8s不提供的功能，需要插件實現
  • DNS（服務注冊發(fā)現）
  • CNI（容器網絡接口實現, ex：fannel）

k8s集群的運行時的大致結構

multiple containers run together說的就是pod

3.Kubernetes的常用的幾個對象

1.pods

• pods是k8s管理的最小對象，是一組共享uts, network, ipc namespace的容器(也支持共享pid,默認不開啟)
• 每個pod 會有一個 infrastructure 容器，volumne, network其實都是共用的這個容器的network和volumne
• pod使邏輯上緊密相關的進程適當的隔離，保持一定的相關：
  • 一些進程必須在相同而主機上運行
  • 擴容需要保持一致
  • 等等

實例配置文件

[lukou@khand ~]$ kubectl get po redis-master-jvxld -o yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: annotations:kubernetes.io/created-by: |{"kind":"SerializedReference","apiVersion":"v1","reference":{"kind":"ReplicationController","namespace":"default","name":"redis-master","uid":"61a3a1c6-43a9-11e9-9f58-00163f007932","apiVersion":"v1","resourceVersion":"510225"}} creationTimestamp: 2019-03-11T02:57:17Z generateName: redis-master- labels: name: redis-master name: redis-master-jvxld namespace: default ownerReferences: - apiVersion: v1 controller: true kind: ReplicationController name: redis-master uid: 61a3a1c6-43a9-11e9-9f58-00163f007932 resourceVersion: "510247" selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/redis-master-jvxld uid: 61a49472-43a9-11e9-9f58-00163f007932 spec: containers: - image: kubeguide/redis-master imagePullPolicy: Always name: master ports: - containerPort: 6379 protocol: TCP resources: {} terminationMessagePath: /dev/termination-log volumeMounts: - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount name: default-token-m6g3l readOnly: true livenessProbe: httpGet: path: / port: 8080 dnsPolicy: ClusterFirst nodeName: 127.0.0.1 restartPolicy: Always securityContext: {} serviceAccount: default serviceAccountName: default terminationGracePeriodSeconds: 30 volumes: - name: default-token-m6g3l secret: defaultMode: 420 secretName: default-token-m6g3l 復制代碼

2.rc和rs等controller(管理pods)

• 確保pod健康
• 確定并動態(tài)調整pod 在集群中中運行的數量，并在pod失敗后重新調度新的pod啟動
• 類似crontab,進行一些定時任務

除了rc, rs之外，還有deamonSet, job, cronjob等controller

實例配置文件

apiVersion: v1 kind: ReplicationController metadata: name: kubia spec: replicas: 3 selector: app: kubia template: metadata: labels: app: kubia spec: containers: - name: kubia image: luksa/kubia ports: - containerPort: 8080 復制代碼

rc管理pods，但是pods并不是通過rc啟動的， rc將pods的配置文件同步給api server, Scheduler分配node, Kubelet跑node.

3.service

• pod是非持久的，會不斷的重啟，導致pod的ip是隨時變化的，同時pod的數量會是動態(tài)變化的，客戶端很難和pod直接通訊，service是用來解決這一問題的
• service 為提供同一服務的pods 提供了統(tǒng)一的入口
• service 的生命周期內其綁定ip是不會變化的

實例配置文件

apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: redis-master labels: name: redis-master spec: ports: - port: 6379 targetPort: 6379 selector: name: redis-master 復制代碼[lukou@khand ~]$ kubectl get svc NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 26d redis-master 10.254.61.141 <none> 6379/TCP 21d 復制代碼

通過環(huán)境變量或者DNS 可以查詢service 的ip和端口

• 新建的pod會將所有的已經創(chuàng)建service的 ip和port存入環(huán)境變量

[lukou@khand ~]$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE redis-master-jvxld 1/1 Running 0 21d [lukou@khand ~]$ kubectl exec redis-master-jvxld env PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin HOSTNAME=redis-master-jvxld KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443 KUBERNETES_PORT=tcp://10.254.0.1:443 KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.254.0.1:443 KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443 KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.254.0.1 KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.254.0.1 KUBERNETES_SERVICE_PORT=443 HOME=/root [lukou@khand ~]$ kubectl delete po --all pod "redis-master-jvxld" deleted [lukou@khand ~]$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE redis-master-b7mkh 0/1 ContainerCreating 0 6s [lukou@khand ~]$ ^C [lukou@khand ~]$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE redis-master-b7mkh 1/1 Running 0 1m [lukou@khand ~]$ kubectl exec redis-master-b7mkh env PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin HOSTNAME=redis-master-b7mkh KUBERNETES_PORT=tcp://10.254.0.1:443 KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.254.0.1:443 KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.254.0.1 REDIS_MASTER_SERVICE_PORT=6379 KUBERNETES_SERVICE_PORT=443 REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PORT=6379 KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.254.0.1 REDIS_MASTER_SERVICE_HOST=10.254.61.141 REDIS_MASTER_PORT=tcp://10.254.61.141:6379 REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP=tcp://10.254.61.141:6379 KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443 KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443 REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PROTO=tcp REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_ADDR=10.254.61.141 HOME=/root 復制代碼

• 通過dns服務，注冊cluster域名，類似redis-master.default

之前創(chuàng)建的service只有一個集群內的固定ip

[lukou@khand ~]$ kubectl get svc NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 26d redis-master 10.254.61.141 <none> 6379/TCP 21d 復制代碼

如果需要在集群外訪問有三種方法

• 默認的service 的類型是 'ClusterIP'，修改為NodePort即可

apiVersion: v1 kind: Service metadata:name: redis-masterlabels: name: redis-master spec:type: NodePortports:- port: 6379targetPort: 6379nodePort: 30123 // The range of valid ports is 30000-32767selector:name: redis-master 復制代碼[lukou@khand ~]$ kubectl get svc NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 26d redis-master 10.254.61.141 <nodes> 6379:30123/TCP 21d 復制代碼

• 創(chuàng)建一個loadbalance
• 創(chuàng)建Ingress resource

4.deployment

• 簡單地說deployment是rc的上一層，用來管理rc的
• 主要功能是管理pod運行的版本

apiVersion: apps/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: kubia spec: replicas: 3 template: metadata: name: kubia labels: app: kubia spec: containers: - image: luksa/kubia:v1 name: nodejs strategy: rollingUpdate: maxSurge: 1 maxUnavailable: 0 type: RollingUpdate 復制代碼

升級的cmd kubectl set image deployment kubia nodejs=luksa/kubia:v2

大致實現的邏輯是，deployment不斷的降低舊版本rc的 replicas, 增加新版本的replicas

就像rc并不是直接控制pod一樣，deployment也是類似，deployment聲明式的通知api server 需要升級后的結果，具體升級的邏輯由development controller去處理

總結

以上是生活随笔為你收集整理的k8s 简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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