k8s 簡介

時間  2019-12-06
標籤 k8s 簡介 简体版
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1.什麼是Kubernetes

Kubernetes 是一個跨主機集羣的 開源的容器調度平臺，它能夠自動化應用容器的部署、擴展和操做 , 提供以容器爲中心的基礎架構。(官方文檔第一行)node

1.1 Kubernetes服務於微服務

每一個微服務都是獨立的進程，經過定義好的接口(restful api ,amqp)互相調用mysql

1.1.1 微服務常見的問題

  • 不一樣服務依賴庫致使的混亂，須要將每一個服務獨立開(經過docker改善)
  • 服務註冊，服務發現：須要動態的更新當前服務。
  • 服務編排(即docker容器的編排，docker自身很難解決集羣部署的問題)：哪些服務須要在哪些宿主機上啓動

1.2 曾經主流的容器編排工具

  • Docker Swarm
  • Mesos + marathon
  • Kubernetes

2.Kubernetes的主要組成

  • master 能夠簡單的理解爲控制中心
    • etcd:分佈式k-v數據庫，根據配置選擇是cp仍是ap, k8s只有api server 和etcd通信， 其餘組件均和api server 通信
    • api server:能夠理解爲etcd的前置過濾器，換一個視角，它和etcd相似於mysql和文件系統。
    • controller manager: 核心，負責將如今的狀態調整爲etcd上應該的狀態，包含了全部的實現邏輯
    • scheduler: 簡單點說就是給一個pod找一個node。
  • slave 能夠簡單的理解爲worker
    • kubelet: 負責和master鏈接，註冊node, listen-watch 本node的任務等
    • kube-proxy: 用於k8s service對象，以後介紹。
    • 容器運行時: 除了docker k8s還支持 rkt等容器實現
  • add-on 一些k8s不提供的功能，須要插件實現
    • DNS（服務註冊發現）
    • CNI（容器網絡接口實現, ex：fannel）

k8s集羣的運行時的大體結構 redis

multiple containers run together說的就是podsql

3.Kubernetes的經常使用的幾個對象

1.pods

  • pods是k8s管理的最小對象，是一組共享uts, network, ipc namespace的容器(也支持共享pid,默認不開啓)
  • 每一個pod 會有一個 infrastructure 容器，volumne, network其實都是共用的這個容器的network和volumne
  • pod使邏輯上緊密相關的進程適當的隔離，保持必定的相關：
    • 一些進程必須在相同而主機上運行
    • 擴容須要保持一致
    • 等等

實例配置文件docker

[lukou@khand ~]$ kubectl get po redis-master-jvxld -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 annotations:
    kubernetes.io/created-by: | {"kind":"SerializedReference","apiVersion":"v1","reference":{"kind":"ReplicationController","namespace":"default","name":"redis-master","uid":"61a3a1c6-43a9-11e9-9f58-00163f007932","apiVersion":"v1","resourceVersion":"510225"}}  creationTimestamp: 2019-03-11T02:57:17Z
 generateName: redis-master-
 labels:
 name: redis-master
 name: redis-master-jvxld
 namespace: default
 ownerReferences:
 - apiVersion: v1
 controller: true
 kind: ReplicationController
 name: redis-master
 uid: 61a3a1c6-43a9-11e9-9f58-00163f007932
 resourceVersion: "510247"
 selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/redis-master-jvxld
 uid: 61a49472-43a9-11e9-9f58-00163f007932
spec:
 containers:
 - image: kubeguide/redis-master
 imagePullPolicy: Always
 name: master
 ports:
 - containerPort: 6379
 protocol: TCP
 resources: {}
 terminationMessagePath: /dev/termination-log
 volumeMounts:
 - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
 name: default-token-m6g3l
 readOnly: true
 livenessProbe:
 httpGet:
 path: /
 port: 8080
 dnsPolicy: ClusterFirst
 nodeName: 127.0.0.1
 restartPolicy: Always
 securityContext: {}
 serviceAccount: default
 serviceAccountName: default
 terminationGracePeriodSeconds: 30
 volumes:
 - name: default-token-m6g3l
 secret:
 defaultMode: 420
 secretName: default-token-m6g3l
複製代碼

2.rc和rs等controller(管理pods)

  • 確保pod健康
  • 肯定並動態調整pod 在集羣中中運行的數量，並在pod失敗後從新調度新的pod啓動
  • 相似crontab,進行一些定時任務

除了rc, rs以外，還有deamonSet, job, cronjob等controller數據庫

實例配置文件api

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
 name: kubia
spec:
 replicas: 3
 selector:
 app: kubia
template:
 metadata:
 labels:
 app: kubia
 spec:
 containers:
 - name: kubia
 image: luksa/kubia
 ports:
 - containerPort: 8080
複製代碼

rc管理pods，可是pods並非經過rc啓動的， rc將pods的配置文件同步給api server, Scheduler分配node, Kubelet跑node.bash

3.service

  • pod是非持久的，會不斷的重啓，致使pod的ip是隨時變化的，同時pod的數量會是動態變化的，客戶端很難和pod直接通信，service是用來解決這一問題的
  • service 爲提供同一服務的pods 提供了統一的入口
  • service 的生命週期內其綁定ip是不會變化的

實例配置文件restful

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: redis-master
 labels: 
 name: redis-master
spec:
 ports:
 - port: 6379
 targetPort: 6379
 selector:
 name: redis-master
複製代碼
[lukou@khand ~]$ kubectl get svc
NAME           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     10.254.0.1      <none>        443/TCP    26d
redis-master   10.254.61.141   <none>        6379/TCP   21d
複製代碼

經過環境變量或者DNS 能夠查詢service 的ip和端口網絡

  • 新建的pod會將全部的已經建立service的 ip和port存入環境變量
[lukou@khand ~]$ kubectl get pods
NAME                 READY     STATUS    RESTARTS   AGE
redis-master-jvxld   1/1       Running   0          21d
[lukou@khand ~]$ kubectl exec redis-master-jvxld env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=redis-master-jvxld
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT=tcp://10.254.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.254.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.254.0.1
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.254.0.1
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
HOME=/root
[lukou@khand ~]$ kubectl delete po --all
pod "redis-master-jvxld" deleted
[lukou@khand ~]$ kubectl get pods
NAME                 READY     STATUS              RESTARTS   AGE
redis-master-b7mkh   0/1       ContainerCreating   0          6s
[lukou@khand ~]$ ^C
[lukou@khand ~]$ kubectl get pods
NAME                 READY     STATUS    RESTARTS   AGE
redis-master-b7mkh   1/1       Running   0          1m
[lukou@khand ~]$ kubectl exec redis-master-b7mkh env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=redis-master-b7mkh
KUBERNETES_PORT=tcp://10.254.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.254.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.254.0.1
REDIS_MASTER_SERVICE_PORT=6379
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PORT=6379
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.254.0.1
REDIS_MASTER_SERVICE_HOST=10.254.61.141
REDIS_MASTER_PORT=tcp://10.254.61.141:6379
REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP=tcp://10.254.61.141:6379
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PROTO=tcp
REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_ADDR=10.254.61.141
HOME=/root
複製代碼
  • 經過dns服務，註冊cluster域名，相似redis-master.default

以前建立的service只有一個集羣內的固定ip

[lukou@khand ~]$ kubectl get svc
NAME           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     10.254.0.1      <none>        443/TCP    26d
redis-master   10.254.61.141   <none>        6379/TCP   21d
複製代碼

若是須要在集羣外訪問有三種方法

  • 默認的service 的類型是 'ClusterIP'，修改成NodePort便可
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-master
  labels: 
    name: redis-master
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 6379
      targetPort: 6379
      nodePort: 30123  // The range of valid ports is 30000-32767
  selector:
    name: redis-master
複製代碼
[lukou@khand ~]$ kubectl get svc
NAME           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes     10.254.0.1      <none>        443/TCP          26d
redis-master   10.254.61.141   <nodes>       6379:30123/TCP   21d
複製代碼
  • 建立一個loadbalance
  • 建立Ingress resource

4.deployment

  • 簡單地說deployment是rc的上一層，用來管理rc的
  • 主要功能是管理pod運行的版本
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
 name: kubia
spec:
 replicas: 3
 template:
 metadata:
 name: kubia
 labels:
 app: kubia
 spec:
 containers:
 - image: luksa/kubia:v1
 name: nodejs
 strategy:
 rollingUpdate:
 maxSurge: 1
 maxUnavailable: 0
 type: RollingUpdate
複製代碼

升級的cmd kubectl set image deployment kubia nodejs=luksa/kubia:v2

大體實現的邏輯是，deployment不斷的下降舊版本rc的 replicas, 增長新版本的replicas

就像rc並非直接控制pod同樣，deployment也是相似，deployment聲明式的通知api server 須要升級後的結果，具體升級的邏輯由development controller去處理

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