Kubernetes(K8S)集羣管理Docker容器（概念篇）

Kubernetes介紹

Kubernetes是Google在2014年6月開源的一個容器集羣管理系統，使用Go語言開發，Kubernetes也叫K8S。

K8S是Google內部一個叫Borg的容器集羣管理系統衍生出來的，Borg已經在Google大規模生產運行十年之久。

K8S主要用於自動化部署、擴展和管理容器應用，提供了資源調度、部署管理、服務發現、擴容縮容、監控等一整套功能。

2015年7月，Kubernetes v1.0正式發佈，截止到2017年9月29日最新穩定版本是v1.8。

Kubernetes目標是讓部署容器化應用簡單高效。

官方網站：www.kubernetes.io

Kubernetes主要功能：

n數據卷

Pod中容器之間共享數據，可使用數據卷。

n應用程序健康檢查

容器內服務可能進程堵塞沒法處理請求，能夠設置監控檢查策略保證應用健壯性。

n複製應用程序實例

控制器維護着Pod副本數量，保證一個Pod或一組同類的Pod數量始終可用。

n彈性伸縮

根據設定的指標（CPU利用率）自動縮放Pod副本數。

n服務發現

使用環境變量或DNS服務插件保證容器中程序發現Pod入口訪問地址。

n負載均衡

一組Pod副本分配一個私有的集羣IP地址，負載均衡轉發請求到後端容器。在集羣內部其餘Pod可經過這個ClusterIP訪問應用。

n滾動更新

更新服務不中斷，一次更新一個Pod，而不是同時刪除整個服務。

n服務編排

經過文件描述部署服務，使得應用程序部署變得更高效。

n資源監控

Node節點組件集成cAdvisor資源收集工具，可經過Heapster彙總整個集羣節點資源數據，而後存儲到InfluxDB時序數據庫，再由Grafana展現。

n提供認證和受權

支持屬性訪問控制（ABAC）、角色訪問控制（RBAC）認證受權策略。

基本對象概念

基本對象：

nPod

Pod是最小部署單元，一個Pod有一個或多個容器組成，Pod中容器共享存儲和網絡，在同一臺Docker主機上運行。

nService

Service一個應用服務抽象，定義了Pod邏輯集合和訪問這個Pod集合的策略。

Service代理Pod集合對外表現是爲一個訪問入口，分配一個集羣IP地址，來自這個IP的請求將負載均衡轉發後端Pod中的容器。

Service經過LableSelector選擇一組Pod提供服務。

nVolume

   數據卷，共享Pod中容器使用的數據。

nNamespace

命名空間將對象邏輯上分配到不一樣Namespace，能夠是不一樣的項目、用戶等區分管理，並設定控制策略，從而實現多租戶。

命名空間也稱爲虛擬集羣。

nLable

標籤用於區分對象（好比Pod、Service），鍵/值對存在；每一個對象能夠有多個標籤，經過標籤關聯對象。

基於基本對象更高層次抽象：  

nReplicaSet

下一代ReplicationController。確保任何給定時間指定的Pod副本數量，並提供聲明式更新等功能。

RC與RS惟一區別就是lableselector支持不一樣，RS支持新的基於集合的標籤，RC僅支持基於等式的標籤。

nDeployment

Deployment是一個更高層次的API對象，它管理ReplicaSets和Pod，並提供聲明式更新等功能。

官方建議使用Deployment管理ReplicaSets，而不是直接使用ReplicaSets，這就意味着可能永遠不須要直接操做ReplicaSet對象。

nStatefulSet

StatefulSet適合持久性的應用程序，有惟一的網絡標識符（IP），持久存儲，有序的部署、擴展、刪除和滾動更新。

nDaemonSet

DaemonSet確保全部（或一些）節點運行同一個Pod。當節點加入Kubernetes集羣中，Pod會被調度到該節點上運行，當節點從集羣中移除時，DaemonSet的Pod會被刪除。刪除DaemonSet會清理它全部建立的Pod。

nJob

一次性任務，運行完成後Pod銷燬，再也不從新啓動新容器。還能夠任務定時運行。

系統架構及組件功能

系統架構及組件功能

Master組件：

nkube-apiserver

Kubernetes API，集羣的統一入口，各組件協調者，以HTTPAPI提供接口服務，全部對象資源的增刪改查和監聽操做都交給APIServer處理後再提交給Etcd存儲。

nkube-controller-manager

處理集羣中常規後臺任務，一個資源對應一個控制器，而ControllerManager就是負責管理這些控制器的。

nkube-scheduler

根據調度算法爲新建立的Pod選擇一個Node節點。

Node組件：

nkubelet

kubelet是Master在Node節點上的Agent，管理本機運行容器的生命週期，好比建立容器、Pod掛載數據卷、下載secret、獲取容器和節點狀態等工做。kubelet將每一個Pod轉換成一組容器。

nkube-proxy

在Node節點上實現Pod網絡代理，維護網絡規則和四層負載均衡工做。

ndocker或rocket(rkt)

運行容器。

第三方服務：

netcd

分佈式鍵值存儲系統。用於保持集羣狀態，好比Pod、Service等對象信息。

這篇博文主要是Kubernetes基礎概念篇，對後期學習起到很重要做用，但願博友們認真閱讀思考。

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