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01、Kubernetes 实战 - Kubernetes 介绍

前言

Kubernetes是什么?

Kubernetes官网:https://kubernetes.io

第一节 Kubernetes 介绍

Kubernetes 是一个全新的基于容器技术的分布式架构方案,是谷歌严格保密十几年二点秘密武器—Borg系统的一个开源版本,于2014年9月发布第一个版本,2015年7月发布第一个正式版本。
Kubernetes 本质是一组服务器集群,它可以在集群的每个节点上运行特定的程序,来对节点中的容器进行管理。它的目的就是实现资源管理的自动化,主要提供了如下的主要功能

  • 自我修复: 一旦某一容器崩溃,能够在1秒中左右迅速启动新的容器
  • 弹性伸缩: 可以根据需要,自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
  • 服务发现:服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
  • 负载均衡:如果一个服务启动了多个容器,能够自动实现请求的负载均衡
  • 版本回退:如果发现新版本的程序有问题,可以立即回退到原来的版本
  • 存储编排:可以根据容器自身的需求自动创建存储卷

第二节 Kubernetes组件

一个Kubernetes集群主要是由控制节点master,工作节点node构成,每个节点上都会安装不同的组件。

master: 集群的控制平面,负责集群的决策。

ApiServer : 资源操作的唯一入口,接收用户输入的命令,提供认证、授权、API注册和发现等机制

Scheduler: 负责集群资源调度,按照预定的调度策略将Pod调度到响应的节点上

ControllerManager: 负责维护集群的状态,比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等

Etcd:负责存储集群中各种资源对象的信息

node : 集群的数据平面,负责为容器提供运行环境。

Kubelet: 负责维护容器的生命周期,即通过控制docker,来创建、更新、销毁容器

KubeProxy: 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡

Docker : 负责节点上容器的各种操作。

 

下面,以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系

1、 首先要明确,一旦kubernetes环境启动之后,master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中;
2、 一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件;
3、 apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上,在此时,它会从etcd中读取各个node节点的信息,然后按照一定的算法进行选择,并将结果告知apiServer;
4、 apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务;
5、 kubelet接收到指令后,会通知docker,然后由docker来启动一个nginx的pod,pod是kubernetes的最小操作单元,容器必须跑在pod中至此;
6、 一个nginx服务就运行了,如果需要访问nginx,就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理这样,外界用户就可以访问集群中的nginx服务了;

第三节 kubernetes 概念

Master: 集群控制节点,每个集群需要至少一个master 节点负责集群的管控

Node: 工作负载节点,由master分配容器到这些node工作节点上,然后node节点上的docker负责容器的运行

Pod: kubernetes 的最小控制单元,容器都是运行在pod中的,一个pod中可以有1个或者多个容器

Controller: 控制器,通过它来实现对pod的管理,比如启动pod,停止pod,伸缩pod的数量等

Service: pod对外服务的统一入口,下面可以维护着同一类的多个pod

Label: 标签,用于对pod进行管理,同一类pod会拥有者相同的标签

NameSpace: 命名空间,用来隔离pod的运行环境。

 

Serice 通过标签选择器,进行选择,显然Tomcat4 的标签不符合,因此Service不会连接这个Tomcat4