Kubernetes(k8s)

• 是一个基于docker对容器进行编排的引擎，包括了安装部署，应用管理，网络，存储监控，日志管理等多个方面
• k8s的核心功能：应用部署，访问 scale up/down(伸缩) 以及滚动更新

概念

• 这几个组成k8s

• Cluster

• Cluster（集群）是计算，存储和网络资源的集合，kubernetes利用这些资源运行各种基于容器的应用

• Cluster可以只有一台主机（这一台主机既是master也是node）

• Master

• master是cluster的大脑，它的主要职责就是调度（决定应用放在那里运行）

• master运行linux操作系统，可以是物理机或者虚拟机

• 最多为7个 和swarm相同

• node

• node的职责是运行容器应用

• node是由master管理 node负责监控并汇报容器的状态，并根据master的要求管理容器的声明周期

• 尽量控制Node的数量在两个或者两个以上

• Pod

  • pod是kubernetes的最小工作单元
  • 每个pod包含一个或多个容器，pod中的容器会作为，一个整体被master调度到一个node中
  • 相当于swarm的service

• controller控制器

• k8s通常不回直接创建pod，而是通过controller来管理pod的

• controller中定义了pod的部署特性，（几个副本，在哪一台node运行等）

• k8s提供了多种controller，包括Deployment ReplicaSet DaemonSet StatefuleSet Job等

Deployment（部署调度）

• deployment是最常用的 controller，比如我们可通过创建Deployment来部署应用
• Deployment可以管理Pod的多个副本，并保证Pod按照期望的状态运行
• 也就是当集群中的一台主机故障后，不回减少副本的数量，会调度其他的主机来运行响应的副本，保证期望值

DaemonSet

• DaemonSet 用于每个Node最多运行一个Pod的副本场景，
• DaemonSet通常银杏果 daemon 类似swarm集群的global模式运行service
• 就是每台node节点上会运行一个pod ，做监控时可以用次模式

StatefuleSet

• StatefuleSet能够保证Pod的每个副本在整个生命周期中名称是不变的，而其他controller不提供这个功能
• 当某个Pod发生故障需要删除并且重新启动时，Pod的名称会发生变化，同时StatefuleSet会保证副本按照固定的顺序启动，更新或者删除

job

• job用于运行结束就删除的应用，而其他Controller中的Pod通常是长期持续运行的，也可以理解为docker run –rm
• 在对容器的备份和还原可以使用此模式

Cronjob

• Cronjob是Kubernetes提供的定时任务功能，CronJob可以根据你指定的cron策略来完成任务。

Service

• k8s中的pod和swarm集群中的service功能相似，但是k8s的service和swarm的service是不同的

• 这里的service是用来被外部访问Pod时使用的（外网访问pod）

• pod可能会频繁销毁和重启，ip会发生变化，所以不能用ip来访问

• 但是service定义了外界访问一组特定的pod方式，service有自己的ip 和端口 service为pod提供了负载均衡，

• k8s运行容器（pod）与访问容器分别交给了controller 和service执行

namespace

• k8s的隔离通过 命名空间来隔离的
• Namespace 可以将一个物理的 Cluster 逻辑上划分成多个虚拟 Cluster，每个 Cluster 就是一个 Namespace。不同 Namespace 里的资源是完全隔离的
• k8s创建4个namespace

  default：创建资源时如果不指定，将被放到这个 Namespace 中。
  kube-system：Kubernetes 自己创建的系统资源将放到这个 Namespace 中。
  kube-pubulic：对外的公开的，放到这个Namespace中
  kube-node-lease：node节点的周期

• 执行kubectl get namespaces可以查看namespace

k8s框架结构

• api server

• 提供 httpd协议，是kubernetes cluster的前端接口，各种客户端工具（CLI 或 UI）以及 Kubernetes 其他组件可以通过它管理 Cluster 的各种资源。

• scheduler

• Scheduler 负责决定将 Pod 放在哪个 Node 上运行。Scheduler 在调度时会充分考虑 Cluster 的拓扑结构，当前各个节点的负载，以及应用对高可用、性能、数据亲和性的需求。

• conteroller manager

• Controller Manager 负责管理 Cluster 各种资源，保证资源处于预期的状态。Controller Manager 由多种 controller 组成，

• etcd

• etcd 负责保存 Kubernetes Cluster 的配置信息和各种资源的状态信息。当数据发生变化时，etcd 会快速地通知 Kubernetes 相关组件。

• flannel

• k8s通过flannel来进行通讯的

• kubelet

• 是node中的节点

• 当master节点中的 scheduler组件确定在哪一台node上运行pod后，会将pod的具体配置信息（image、volume 等）发送给该kubelet，kubelet 根据这些信息创建和运行容器，并向 Master 报告运行状态。

• kube-proxy

• proxy主要负责将service的tcp和udp数据流转发到后端的容器，如果有多个副本kube-proxy就会实现负载均衡

• kube-porxy是完成service的任务的

• 也就是说master通过 apiserver发送指令 交给 Controller manager 来管理资源，通过scheduler 选择在那台node节点上运行pod，决定好后，就把配置信息交给那台node ，node节点接收到任务后，通过kubelet创建副本，如果对外服务，就通过kube-proxy来提供服务