Kubenetes简介

k8s 是谷歌在2014年开源的容器化集群管理系统，让部署容器化应用更加简洁和高效。

特点：

• 轻量级： 消耗资源小
• 开源
• 弹性伸缩
• 负载均衡 ： IPVS

基础概念

• Pod: 控制器类型 K8S 网络通讯模式

• 资源清单： 资源清单的语法 编写 Pod 掌握 Pod 的生命周期

• Pod 控制器：各种控制器的特点以及使用定义方式

• 服务发现： SVC 原理及其构建方式

• 存储：多种存储类型的特点 并且能够在不同环境中选择合适的存储方案

• 调度器：调度器原理 根据要求把Pod 定义到想要的节点运行

• 安全：集群的认证 鉴权 访问控制 原理及其流程

• HELM：(Linux yum) 掌握 HELM 原理 HELM 模板自定义 HELM 部署一些常用插件

• 运维：修改Kubeadm 达到证书可用期限为 10年 能够构建高可用的 Kubernetes 集群

k8s功能

自动装箱

基于容器对应用运行环境的资源配置要求自动部署应用容器

自我修复(自愈能力)

当容器失败时，会对容器进行重启

当所部署的Node节点有问题时，会对容器进行重新部署和重新调度

当容器未通过监控检查时，会关闭此容器直到容器正常运行时，才会对外提供服务

如果某个服务器上的应用不响应了，Kubernetes会自动在其它的地方创建一个

水平扩展

通过简单的命令、用户UI 界面或基于CPU 等资源使用情况，对应用容器进行规模扩大或规模剪裁

当我们有大量的请求来临时，我们可以增加副本数量，从而达到水平扩展的效果

当黄色应用过度忙碌，会来扩展一个应用

服务发现

用户不需使用额外的服务发现机制，就能够基于Kubernetes 自身能力实现服务发现和负载均衡

对外提供统一的入口，让它来做节点的调度和负载均衡， 相当于微服务里面的网关？

滚动更新

可以根据应用的变化，对应用容器运行的应用，进行一次性或批量式更新

添加应用的时候，不是加进去就马上可以进行使用，而是需要判断这个添加进去的应用是否能够正常使用

版本回退

可以根据应用部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本即时回退

类似于Git中的回滚

密钥和配置管理

在不需要重新构建镜像的情况下，可以部署和更新密钥和应用配置，类似热部署。

存储编排

自动实现存储系统挂载及应用，特别对有状态应用实现数据持久化非常重要

存储系统可以来自于本地目录、网络存储(NFS、Gluster、Ceph 等)、公共云存储服务

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

基础组件

API Server

所有服务访问统一入口

Crontroller Manager

维持副本期望数目

Scheduler

负责介绍任务，选择合适的节点进行分配任务

ETCD

键值对数据库 储存K8S集群所有重要信息（持久化）

Kubelet

直接跟容器引擎交互实现容器的生命周期管理

Kube-proxy

负责写入规则至 IPTABLES、IPVS 实现服务映射访问的

Docker

容器

扩展组件

CoreDNS

可以为集群中的SVC创建一个域名IP的对应关系解析

Dashboard

给 K8S 集群提供一个 B/S 结构访问体系

Ingress Controller

官方只能实现四层代理，INGRESS 可以实现七层代理

Federation

提供一个可以跨集群中心多K8S统一管理功能

Promethueus

提供K8S集群的监控能力

ELK

提供 K8S 集群日志统一分析接入平台

流程

• 通过Kubectl提交一个创建RC（Replication Controller）的请求，该请求通过APlserver写入etcd
• 此时Controller Manager通过API Server的监听资源变化的接口监听到此RC事件
• 分析之后，发现当前集群中还没有它所对应的Pod实例
• 于是根据RC里的Pod模板定义一个生成Pod对象，通过APIServer写入etcd
• 此事件被Scheduler发现，它立即执行执行一个复杂的调度流程，为这个新的Pod选定一个落户的Node，然后通过API Server讲这一结果写入etcd中
• 目标Node上运行的Kubelet进程通过APiserver监测到这个"新生的Pod.并按照它的定义，启动该Pod并任劳任怨地负责它的下半生，直到Pod的生命结束
• 随后，我们通过Kubectl提交一个新的映射到该Pod的Service的创建请求
• ControllerManager通过Label标签查询到关联的Pod实例，然后生成Service的Endpoints信息，并通过APIServer写入到etod中，
• 接下来，所有Node上运行的Proxy进程通过APIServer查询并监听Service对象与其对应的Endponts信息，建立一个软件方式的负载均衡器来实现Service访问到后端Pod的流量转发功能