一文入門Kubernetes

Kubernetes（一般縮寫爲K8S）是容器編排平臺。

Kubernetes提供了支持複雜容器應用程序所需的一切。對於開發人員和運營人員來講，這是最便捷，最受歡迎的框架，幾乎全部組織的DevOps團隊都普遍使用它。

Kubernetes對計算機集羣而言，就像操做系統對計算機而言。

爲了方便管理和服務發現，Kubernetes將組成一個應用程序的容器分組爲邏輯單元。這對於微服務應用程序特別有用。

儘管Kubernetes在Linux上運行，但它與平臺無關，能夠在裸機，虛擬機，雲實例或OpenStack上運行。最新版本的Kubernetes已經支持在Windows上運行。

Kubernetes集羣中的計算機或節點分爲控制平面和工做負載平面。

Kubernetes 集羣架構

Kubernetes集羣由分爲兩組的節點組成：

• 一組master節點，它們承載着控制平面組件，它們是系統的大腦，由於它們控制着整個集羣。

• 一組構成工做負載平面的工做節點，工做負載（或應用程序）在此運行。

這兩個平面共同組成了Kubernetes集羣。

Kubernetes Master 節點

這是Kubernetes控制面板或控制平面。這裏作出有關集羣的決策，例如調度和檢測/響應集羣事件。master服務器的組件能夠在集羣中的任何節點上運行。如下是每一個關鍵組件的細分：

• API Server

• 集羣數據存儲 (etcd)

• Controller Manager

• Scheduler

• Dashboard (可選)

讓咱們逐一討論這些組件。

API Server

這是Kubernetes控制面板中惟一用戶可訪問的API的組件，而且是你將與之交互的惟一主組件。 API Server公開了一個restful的Kubernetes API，並使用了JSON清單文件。

Kubernetes API Server公開了RESTful Kubernetes API。使用集羣和其餘Kubernetes組件的工程師經過此API建立對象。

集羣數據存儲

Kubernetes使用ETCD做爲數據存儲。這是一個一致性且高可用的鍵值存儲，用於持久存儲全部API對象。

因爲API Server自己是無狀態的，所以etcd分佈式數據存儲將持久保存經過API建立的對象。API Server 是與etcd通訊的惟一組件。

Controller Manager

kube-controller manager，它運行全部處理集羣中任務的控制器。這些包括節點控制器，副本控制器，端點控制器以及服務賬戶和secret控制器。這些控制器中的每個都單獨工做以維持所需狀態。

控制器使你經過API建立的對象按照想要的狀態運行。它們中的大多數僅建立其餘對象，可是有些還與外部系統通訊（例如，經過其API的雲提供商）。

Scheduler

調度程序監視新建立的Pod（一個或多個容器的組），並將其分配給節點。

調度程序決定每一個應用程序實例應在哪一個工做程序節點上運行。

master節點和工做節點的組件之間就是這樣進行交互的。

Kubernetes 工做節點

master節點處理和管理集羣，而工做節點運行容器並提供Kubernetes運行時環境。

主要組件有：

• Kubelet

• Container runtime

• Kube-proxy

讓咱們逐一討論這些組件。

Kubelet

工做節點包含一個kubelet。這是主要的節點代理。它監視API服務器以查找已分配給其節點的Pod。 Kubelet執行任務並維護向主節點報告pod狀態的反向通道。

Kubelet是與API Server進行對話並管理在其節點上運行的應用程序的代理。它經過API報告這些應用程序和節點的狀態。

Container Runtime

每一個pod內都有容器，kubelet經過Docker運行這些容器（拉取鏡像，啓動和中止容器等）。它還按期執行任何請求的容器活動性探測。它支持Docker和CRI-O等。

容器運行時，能夠是Docker或與Kubernetes兼容的任何其餘運行時。它按照Kubelet的指令在容器中運行你的應用程序。

Kube-proxy

這是節點的網絡大腦，負責維護主機上的網絡規則並執行鏈接轉發。它還負責服務中全部Pod的負載平衡。

Kubernetes服務代理（Kube-proxy）對應用程序之間的網絡流量進行負載平衡。

附加組件

大多數Kubernetes集羣還包含其餘幾個組件。這包括DNS服務器，網絡插件，日誌記錄代理等。

它們一般在工做節點上運行，但也能夠配置爲在master節點上運行。

Kubernetes 實戰

將應用程序部署到Kubernetes中的步驟。

在部署應用程序時，將發生如下操做：

• 你將應用程序清單提交給Kubernetes API。 API Server將清單中定義的對象寫入etcd。

• 控制器會注意到新建立的對象，並建立幾個新對象。

• 調度程序將Pod分配給每一個工做節點。

• Kubelet注意到已分配給本身的Pod。它經過Container Runtime運行應用程序實例。

• Kube-proxy會注意到，應用程序實例已準備就緒，能夠接受來自客戶端的鏈接併爲其配置負載均衡器。

• Kubelet和控制器監視系統並保持應用程序運行。

Kubernetes是容器編排事實上的標準，固然在實際使用過程當中，須要瞭解更多的知識點，本文但願能夠幫助尚未接觸過Kubernetes的小夥伴快速入門。

原文連接：https://segmentfault.com/a/1190000023380697