（一）Kubernetes介绍

2021-12-06 21:10:11 浏览数 (1)

文章目录
  • 应用部署方式演变
    • 传统部署
    • 虚拟化部署
    • 容器化部署

  • Kubernetes的介绍
  • Kubernetes的组件
  • Kubernetes中的概念

应用部署方式演变

传统部署

早期的部署模式，直接将应用部署到物理机上

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优点：简单，不需要其他技术的参与
缺点：不能为应用程序定义资源使用边界，很难合理分配计算资源，而且程序之间容易产生影响
虚拟化部署

可以在一台物理机上运行多台虚拟机，每个虚拟机都是独立的运行环境

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优点：程序运行环境不会互相影响，资源容易分配，且安全性较高
缺点：每台虚拟机都需要安装操作系统，造成了部分的资源的浪费
容器化部署

与虚拟化类似，区别是共享底层操作系统

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优点：
1、每个程序的运行资源都是分配好的；
2、运行容器仅需运行程序所需的最小化系统需求即可，相比虚拟化来说体积更小；
3、容器之间程序运行是互相隔离的，具有较高的安全性

大家可借用下面这张图来形象的查看几种部署方式的区别

容器化部署方式带来了很多便利，但是也会出现一些问题，比如说：

  • 一个容器故障停机了，怎样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器
  • 当并发访问量变大时，怎么样做到横向扩展容器数量 这些容器管理的问题统称为容器编排，为了解决这些容器编排的问题，就产生了一些的容器编排软件：
  • Swarm：Docker官方提供的容器编排工具
  • Mesos：Apache的一个资源统一管控工具，需要与Marathon结合使用
  • Kubernetes：Google开源的容器编排工具

我们拿Swarm和Kubernetes的市场占用率情况，选择那款由各自自己决定咯

Kubernetes的介绍

按官网的说法就是Kubernetes是用于自动部署，扩展和管理容器化应用程序的开源系统。 它将组成应用程序的容器组合成逻辑单元，以便于管理和服务发现。Kubernetes 源自Google 15 年生产环境的运维经验，同时凝聚了社区的最佳创意和实践。

废话不多说，我们来看一下Kubernetes的特性，官网描述如下：

那Kubernetes具备这么特性，能做什么呢，我们来列举几点：

  • 自我修复： 一旦某个容器崩溃了，能够在1秒钟内重启启动一个新的容器替代旧容器
  • 弹性伸缩： 可以根据需要，对集群中的容器数量进行调整
  • 服务发现： 可以自动发现我们需要依赖的服务
  • 负载均衡： 如果一个服务启动了多个容器，能自动实现负载均衡
  • 版本回退： 如果发现新版本程序有问题，可以回退至原来的版本
  • 存储编排： 可以根据容器自身对存储的要求按需自动创建存储卷

Kubernetes的组件

Kubernetes集群主要包含控制节点（master）和工作节点（worker）这两种角色，每个节点安装不同的组件。 master节点：

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Apiserver：资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令
Scheduler：负责集群的资源调度，按照预定的调度策略将pod调度到相应的node节点上
ControllerManger：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：负责存储集群中各个资源对象的信息

worker节点：

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Kubelet：负责维护容器的生命周期，即通过Docker实现容器的创建、更新、销毁等
KubeProxy：为集群内部的运行容器提供服务发现和负载均衡
Docker：负责各节点上的容器的操作

在这里要说明一下，在Kubernetes中，一切皆资源，就像Java当初说的那样，一切皆对象，Kubernetes中的资源有：Pod，Service，DaemonSet等

结合上图我们来描述下各个组件的协作流程，列举资源操作的流程 1、ApiServer作为资源操作的唯一入口，首先接收到由用户端发送的资源操作的请求 2、ApiServer向Scheduler发起询问，要Scheduler调度一台可用的节点 3、Scheduler通过计算得出节点数据返回给ApiServer 4、ApiServer将资源操作的请求和节点信息发送给ControllerManager 5、ControllerManager根据节点信息发送资源操作请求 6、节点上的kubelet接收到资源操作的请求，将资源操作发送到底层的Docker进行操作

上述步骤并未涉及到KubeProxy，那么KubeProxy的作用时啥呢？KubeProxy就是提供节点上运行容器的服务访问入口点，比如：在节点1上部署了一个nginx的服务，外部无法访问，只能通过KubeProxy做一层代理，将nginx服务代理到外部，在宿主机节点上生成一个端口映射到容器内部的nginx服务端口

Kubernetes中的概念

Master： 集群控制节点，每个集群至少一个master节点 Node： 工作节点，由master分配容器到这些工作节点上，然后由工作节点上的docker负责容器的运行 Pod： k8s的最小控制单元，容器运行在pod中，一个pod包含多个容器 Controller： 控制器，通过他实现对pod的管理，比如pod的启动，停止，销毁等 Service： pod对外提供服务的入口，Service下面可以维护同一类pod，一般是同一类标签 Label： 标签，用于对pod进行分类，同一类的pod拥有同样的标签 NameSpace： 命名空间，用来隔离pod的运行环境

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