云原生之路02之Kubernetes
第三章 Kubernetes系统快速入门
- 云中资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按需付费，像水电一样使用IT基础设施
K8S 架构分层
- 生态系统： 不属于K8S，第三方
- 接口层：工具，UI，SDK库 等外围工具，外部可提供自有的实现
- 治理层：策略执行和自动化编排
- 应用层：部署（无状态/有状态应用，批处理，集群应用等）和路由（服务发现，DNS解析等），会提供默认实现，可以替换为各自的实现，但必须通过一致性测试
- 内核层：k8s最核心功能，对外提供API构建高层的应用，对内提供插件式应用执行环境，为必选模块。等同于Linux的Kernel
Kuberbets概览
- 模型对象
- Pod：能够创建，调度和管理的最小部署单元
- Service：一个Pods的逻辑集合和访问这个集合的策略
- Deployment：无状态工作负载
- StatefulSet：有状态工作负载
- …
- 增删改查–apiserver
- 功能组件
- Master:
- apiserver
- Scheduler: Pod调度
- Controller Mannager: 升级运维、扩容缩容
- Node
- kubelet: 部署启动、运行监控
- Kube-proxy: 服务发现
- Master:
- 功能特性
- Pod调度
- 部署启动
- 运行监控
- 服务发现
- 升级运维
- 扩容缩容
Pod
- Pods是能够创建，调度和管理的最小部署单元，是一组容器的集合
- 同一个pod里的容器共享同一个网络命名空间，IP地址及端口空间。
- pod是短暂的应用，pods被调度到节点，保持在这个节点上直到被销毁。
容器
- Infrastructure Container：基础容器
- 用户不可见，无需感知
- 维护整个pod网络空间
- InitContainers：初始化容器：用于服务等待处理以及注册pod信息等
- 先于业务容器开始执行
- 顺序执行，执行成功退出，全部执行成功后开始其他业务容器。
- Containers：业务容器
- 并行启动，启动成功后一直运行Running。
容器基本组成
- 镜像部分
- 镜像地址和拉取策略
- 拉取镜像的认证凭据
- 启动命令
- command：替换docker容器的entrypoint
- args：作为docker容器entrypoint的入参
- 计算资源
- 请求值：调度依据
- 限制值：容器最大能使用的规格
Pod外部输入方式
Pod可以接收的外部输入方式：环境变量，配置文件以及密钥
- 环境变量：使用简单，但一旦变更后必须重启容器
- Key-value 自定义
- From 配置文件（configmap）
- From 密钥（Secret）
- 以卷形式挂载到容器内使用，权限可控
- 配置文件（configmap）
- 秘钥（Secret）
Pod与工作负载的关系
- 通过label-selector和owerReference相关联
- Pod通过工作负载实现应用的运维，如伸缩，升级等。
-
关键工作负载 ReplicaSet
- ReplicaSet-副本控制器
- 确保Pod的一定数量的份数（replica）在运行。如果超过这个数量，控制器会杀死一些，如果少了，控制器会启动一些
- ReplicaSet用于解决pod的扩容和缩容问题
- 通常用于无状态应用
-
关键工作负载 Deployment
- 更新Pod 和 ReplicaSet
- 集成了上线部署、滚动升级、创建副本、暂停上线任务、恢复上线任务、回滚到以前某一版本（成功/稳定）的Deployment等功能。无人值守的上线，避免沟通、操作的风险
K8S系统组件
K8S总体架构
K8S基于list-watch机制的控制器架构
K8S Controllers
K8S Scheduler
- 为 pod 找到一个合适的 Node
- Default scheduler 基于列队的调度器，一次调度一个pod，调度时刻全局最优
