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欧洲联赛 · 2019-03-21

Kubernetes是容器集群管理系统,是一个开源的平台,可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

通过Kubernetes你可以:

  • 快速部署应用
  • 快速扩展应用
  • 无缝对接新的应用功能
  • 节省资源,优化硬件资源的使用

Kubernetes 特点

  • 可移植: 支持公有云,私有云,混合云,多重云(multi-cloud)
  • 可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
  • 自动化: 自动部署,自动重启,自动复制,自动伸缩/扩展

那我们为什么要使用容器呢?

为什么要使用容器?通过以下两个图对比:

传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周龙飞凤舞江一龙期将与当前操作系统绑定,这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作,当然也可以通过创建虚机的方式来实现某些功能,但是虚拟机非常重,并不利于可移植性。

新的屠小娇方式是通过部署容器方式实现,每个容器之间互相谢杏芳疑手撕小三隔离,每个容器有自己的文件系统 ,容器之间进程不会相互影响,能区分计算资源。相对于虚拟机,容器能快速部署,由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的,所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。

容器占用资源少、部署快,每个应用可以被打包成一个容器镜像,每个应用与容器间成一对一关系也使容器有更日本下海大优势,使用容器可以在build或release 的阶段,为应用创建容器镜像,因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合,也不依赖于生产环境基础结构,这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地,容器比虚机轻量、更“透明”,这更便于监控和管理。最后,

容器优势总结:

  • 快速创建/部署应用:与VM虚拟机相比,容器镜像的创建更加容易。
  • 持续开发、集成和部署:提供可靠且频繁的容器镜像构建/部署,并使用快速和简单的回滚(由于镜像不可变性)。
  • 开发和运行相分离:在build或者release阶段创建容器镜像,使得应用和基础设施解耦。
  • 开发,测试和生产环境一致性:在本地或外网(生产钟沛枝环境)运行的一致性。
  • 云平台或其他操作系统:可以在 Ubuntu、RHEL、 CoreOS、on-prem、Google Container Engine或其它任何环境中运行。
  • Loosely coug7568pled,分布式,弹性,微服务化:应用程序分为更小的、独立的部件,可以动态部署和管理。
  • 资源隔离
  • 资源利用:更高效

使用Kubernetes能做什么?

可以在物理或虚拟机的Kubernetes集群上运行容器化应用,Kubernetes能提供一个以“容器为中心的基础架构”,满足在生产环境中运内卫官行应用的一些常见需求,如:

  • 多个进程(作为容器运行)协同工作。(Pod)
  • 存储系统挂载
  • Distributing secrets
  • 应用健康检测
  • 应用实例的复制
  • Pod自动伸缩/扩展
  • Naming and discovering
  • 负载均衡
  • 滚动更新
  • 资源监控
  • 日志访问
  • 调试应用程序
  • 提供认证和授权

主要的组件包括:

  • etcd保存整个集群的状态;
  • apiserver提供了资源操作的唯一入口,并提供认证授权、访问控制、API注册和发现等机制;
  • controller manager负责维护集群的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
  • scheduler负责资源的调度,按照预定的调度策略将pod调度到相应的机器上;
  • kubelet负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume(CVI)和网络(CNI)的管理;
  • Container runtime负责镜像管理以及pod和容器的真正运行(CRI);
  • kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡。

Container

Container(容器)是一种便捷式、轻量级的操作系统级虚拟化技术。它使用namespace隔离不同的软件运行环境,并通过镜像自包含软件的运行环境,从而使得容器可以很方便的在任何地方运行。

由于容器体积小且启动快,因此可以在每个容器镜像中打包一个应用程序。这种一对一的应用镜像关系拥有很多好处。使用容器,不需要与外部的基础架构环境绑定,因为每一个应用程序都不需要外部依赖,更不需要与外部的基础架构环境依赖。完美解决了从开发到生产环境的一致性问题。

容器同比虚拟机更加透明,这有助于监测和管理。尤其是容器进程的生命周期由基础设施管理,而不是由容器内的进程对外隐藏时更是如此。最后,每个应用程序用容器封装,管理容器部署就等同于管理应用程序部署。

在Kubernets必须使用pod管理容器,每个pod可以包含一个菜多多水培种植箱或多个容器。

Pod

Pod是一组紧密关联的容器集合,它们共享PID、IPC、Network和UTS namspace,是kubern塘厦天气ets调度的基础单位。Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络和文件系统,可以通过进程间通信和文件共享这种简单高效的方式组合完成服务。

在Kubernets中,所有对象都是使用manifest(yaml或json)来定义,比如一个简单的nginx服务可以定义为nginx.yaml,它包含一个镜像为nginx的容器:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
ports:
- containerPort: 80

Node

Node 是Pod真正运行的主机,可以物理机,也可以是虚拟机。为了管理Pod,每个Node节点上至少要运行container run强力透骨膜time(比如docker或者rkt)、kubelet和kube-proxy服务。

Namespace

Namespace是对一组资源和对象的抽象集合,比如可以用来将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的郝叔pods,services,replication controllers和deployments等都是属于某一个name诺诗玛官网space(默认是default),而node,persistentVolumes等则不属于任何namespace。

Service

Service是应用服务的抽象,通过labels为应用提供负载均衡和服务发现。匹配labels的Pod IP和端口列表组成endpoints,由kube-proxy负载将服务IP负载均衡到这些endpoints上。

每个Service都会自动分配一个cluster IP(仅在集群内部可以访丁传红问的虚拟地址)和DNS名,其他容器可以通过该地址或DNS来访问服务,而不需要了解后端容器的运行。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
spec:
ports:
- port: 8078 # the port that this service should男人鸡鸡 serve on
name: http
# the container on each pod to connect to, can be a name
# (e.g. 'www') or a number (e.g. 80)
targetPort: 80四虎
protocol: TCP
selector:
app: nginx

Label

Label是识别Kubernete大拇指,胆红素高是怎么回事,碱性食物s对象的标签,以key/value的方式附加到对象上(key最长不能超过63字节,value可以为空,也可以是不超过253字节的字符串)。

Label不提供唯一性,并且实际上经常是很多对象(如Pods)都本子同人使用相同的label来标志具体的应用。

Label定义好后其他对象可以使用Label Selector来选择一组相同的label的对象(比如ReplicaSet和Service用label来选择一组Pod)。Label Selector支持以下几种方式:

  • 等式,如app=ngingx 和 env!=production
  • 集合,如env in(producti日本大叔on, qa)
  • 多个labe公主驸马育儿记l(它们之间AND关系),如app=nginx, 公主本子env=test

Annotations

Annotations是key/value形式附加于对象的注解。不同于labels用于标志和选择对象,Annotations则是用来记录一些附加信息,用来辅助应用部署、安装策略以及调度策略等。比如deployment使用annotations来记录rolling update的状态。

今天主要就k8s的概念,用途以及功能做一个简单的说明,后面主要介绍常用的安装方法以及后期的应用.

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