1 介紹

高可用集群副本數據最好是 >= 3 奇數個

2 組件介紹

k8s架構

2.1 核心組件

2.1.1 api server

所有服務訪問統一入口

2.1.2 ControllerManager

維護副本的期望數

2.1.3 Scheduler

負責介紹任務，選擇合適的節點進行分配任務

2.1.4 etcd

鍵值對數據庫，存儲K8S集群的所有重要信息（持久化）

• ETCD
  etcd 的官方將它定位程一個可信賴的分布式鍵值存儲服務，它能夠為整個分布式集群存儲一些關鍵服務數據，協助分布式集群的正藏運轉。

架構圖

AWL：日志
Store：持久化寫入本地磁盤

2.1.5 Kubelet

直接跟容器交互實現容器的生命周期管理

2.1.6 Kube-proxy

負責寫入規則至IPTABELS、IPVS，實現服務映射訪問的

2.2. 其他插件

2.2.1 CoreDNS

可以為集群中的SVC創建一個域名、IP對應關系解析

2.2.2 dashboard

給K8S集群提供一個B/S結構的訪問體系

2.2.3 Ingress Controller

官方只能實現四層代理，Ingress可以實現7層

2.2.4 fedetation

提供一個可以跨集群中心多K8S統一管理功能

2.2.5 prometheus

提供一個K8S集群監控能力

2.2.6 ELK

提供K8S集群日志統一分析介入平臺

3 Pod

3.1 Pod概念

• 自主式Pod
• 控制器管理的Pod

注：官方不是安上面的分類的

3.1.1 Pod服務類型

HPA
Horizontal Pod Autoscaling僅適用于Deployment和ReplicaSet，在V1版本中僅支持根據Pod的CPU利用率擴縮容，在vlalpha版本中，支持根據內存和用戶自定義的metric擴縮容。

StatefulSet
是為了解決有狀態服務的問題（對應Deployments和ReplicaSets是為了無狀態服務而假設），其場景包括：

• 穩定的持久化存儲：即Pod重新調度后還是能訪問到相同的持久化數據，基于PVC來實現。
• 穩定的網絡標志，即Pod重新調度后其PodName和HostName不變，基于Headless Service（即沒有Cluster Ip的Service）來實現。
• 有序部署，有序擴展，即Pod是有順序的，在部署或者擴展的時候要依據定義的順序依次進行（即從0到N-1，在下一個運行之前所有的Pod必須都是Running和Read狀態），基于init containers來實現
• 有序收縮，有序刪除（即從N-1到0）

DaemonSet
確保全部（或者一些）Node上運行一個Pod的副本。當有Node加入集群時，也會為他們新增一個Pod。當有Node從集群移除時，這些Pod也會被回收。刪除DaemonSet將會刪除它創建的所有Pod

使用DaemonSet的一些典型用法

• 運行集群存儲daemon，例如在每個Node上運行glusterd、ceph
• 在每個Node上運行日志手機daemon，例如fluentd、logstash
• 在每個Node上運行監控daemon，例如Prometheus Node Exporter

Job
負責批處理任務，即執行一次任務，它保證批處理任務的一個或多個Pod成功結束

Cron Job
管理基于時間的Jod，即

• 在給定的時間點只運行一次
• 周期性地在給定的時間點運行

3.1.2 Pod 服務發現

4 網絡通訊方式

Kubernetes的網絡模型假定了所有的Pod都在一個可以直接連通的扁平的網絡空間中，這在GCE（Google Comute Engine）里面是現成的網絡模型，Kubernetes假定這個網絡已經存在。而在私有云里面搭建Kubernetes集群，就不能假定這個網絡已經存在了。我們需要自己實現這個網絡假設，將不同節點上的Docker容器之間的互相訪問先打通，然后運行Kubernetes。

• 同一個Pod內的多個容器之間：lo
• 各Pod之間的通訊：Overlay Network
• Pod與Service之間通訊：各節點的Iptables規則

Flannel是CoreOS團隊針對Kubernetes設計的一個網絡規劃服務，簡單來說，它的功能是讓集群中的不同節點主機創建的Docker容器都具有全集群唯一的虛擬IP地址。而且它還能在這些IP地址之間建立一個覆蓋網絡（Overlay Network），通過這個覆蓋網絡，將數據包原封不動地傳遞到目標容器內。

etcd之Flannel提供說明

• 存儲管理Flannel可分配的IP地址段資源
• 監控etcd中每個Pod的實際地址，并在內存中建立維護Pod節點路由表

學習地址：
https://www.bilibili.com/video/BV1w4411y7Go

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

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

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