Kubernetes基础及应用实践

Kubernetes根底及应用实践

前言前言前言前言Kuberentes的开展Kuberentes是基于容器的集群管理平台，它的简称，是K8S。K8S这个单词来自于希腊语，含义是舵手或领航员。K8S的创造者，是众人皆知的行业巨头——Google。然而，K8S并不是一件全新的创造。它的前身，是Google自己捣鼓了十多年的Borg系统。2014年6月：K8S由Google公司正式公布出来并宣布开源的。同年7月，微软、RedHat、IBM、Docker、CoreOS、Mesosphere和Saltstack等公司，相继参加K8S。2015年7月，Google正式参加OpenStack基金会。与此同时，Kuberentesv1.0正式发布。2016:K8S在这一年成为主流2017：被越来越多的企业采用.目录11K8S概述及安装2K8S根本概念和术语3K8S常用命令4K8S应用实践目录11K8S概述及安装K8S概述K8S是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案。K8S是一个开放的开发平台。K8S是一个完备的分布式系统支撑平台。K8S优点开发人员各司其职，轻装上阵全面拥抱微效劳框架使用K8S我们系统可以随时的整体迁移K8S系统具备了超强的横向扩容能力K8S框架K8S框架

当使用kubectl或直接调用apiserver提供的api请求创立pod和service时工作流程：apiserver把相关的pod和service配置存储到etcd中scheduler从apiserver获取到相关pod的配置，根据集群中的资源和条件限制把pod调度到相应的node节点上controller-manager从apiserver获取到相关pod和service的配置，定期检查pod的状态，保证有用户配置的足够数量的pod副本在运行，生成service到pod的规则关系。kubelet从apiserver获取分配到本节点的相关pod配置，在本地启动容器并定期检查返回容器状态kube-proxy从apiserver获取service到pod的规则，在本节点维护iptable或者ipvs相关路由规则K8S框架〔master-apiserver〕提供集群管理的API接口；集群内各个功能模块之间数据交互和通信的中心枢纽；

K8S框架〔master-controllermanager〕ControllerManager负责管理集群各种资源，保证资源处于预期的状态。ReplicationController〔副本控制器〕：确保在任何时候集群中都保持一定数量的pod副本处于正常运行状态。NodeController：资源配额管理确保制定对象在任何时候都不会超量占用系统资源。EndpointController：定期关联service和pod(关联信息由endpoint对象维护)，保证service到pod的映射是最新的。ServicesController：监听Service的变化。

K8S框架〔master-scheduler〕负责Pod调度。通过调度算法为待调度Pod列表的每个Pod选择一个最适宜的Node。

K8S框架〔master-etcd〕负责保存k8s集群的配置信息和各种资源的状态信息，当数据发生变化时，etcd会快速地通知k8s相关组件。etcd提供了监听〔watch〕机制，用于监听和推送变更。

K8S框架〔node〕Node主要负责提供容器的各种依赖环境，并接受Master管理。每个Node有以下几个组件构成。Kubelet当Scheduler确定在某个Node上运行Pod后，会将Pod的具体配置信息〔image、volume等〕发送给该节点的kubelet，kubelet会根据这些信息创立和运行容器，并向master报告运行状态。ContainerRuntime每个Node都需要提供一个容器运行时〔ContainerRuntime〕环境，它负责下载镜像并运行容器Kube-proxyservice在逻辑上代表了后端的多个Pod，外部通过service访问Pod。service接收到请求就需要kube-proxy完成转发到Pod的。K8S部署二进制包安装kubeadm工具快速部署目录12K8S根本概念和术语K8S根本概念和术语Pod是K8S的最小工作单元。每个Pod包含一个或多个容器。Pod中的容器会作为一个整体被Master调度到一个Node上运行。可管理性

通信和资源共享

K8S根本概念和术语K8S根本概念和术语K8S根本概念和术语挂起〔Pending〕：APIServer创立了Pod资源对象并已经存入了etcd中，但是它并未被调度完成，或者仍然处于从仓库下载镜像的过程中。运行中〔Running〕：Pod已经被调度到某节点之上，并且所有容器都已经被kubelet创立完成。成功〔Succeeded〕：Pod中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。失败〔Failed〕：Pod中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止。未知〔Unknown〕：因为某些原因无法取得Pod的状态，通常是因为与Pod所在主机通信失败。K8S根本概念和术语创立podkubectlcreate–fmypod.yaml查看pod信息kubectldescribepodmypod删除podkubectldelete–fmypod.yaml查看所有podkubectlgetpods

K8S根本概念和术语K8S根本概念和术语ReplicationController(副本控制器):

创立指定数量的pod副本数量，确保pod副本数量符合预期状态，并且支持滚动式自动扩容和缩容功能。

ReplicationController包含几个局部：用户期望的pod副本数量标签选择器，判断哪个pod归自己管理当现存的pod数量缺乏，会根据pod资源模板进行新建

K8S根本概念和术语

RelicaSet(副本集)下一代的ReplicationController，支持label标签为集合其余同ReplicationController一样

K8S根本概念和术语

Deployment：目前来说最好的控制器。支持滚动更新和回滚功能，还提供声明式配置。定义Deployment来创立Pod和ReplicaSet滚动升级和回滚应用kubectlroll-updatenginx-deployment–fnginx-deployment–v2.yamlkubectlrolloutundodeployment/nginx-deployment扩容和缩容kubectlscaledeploymentnginx-deployment–replicas=5kubectlscaledeploymentnginx-deployment–replicas=1暂停和继续Deploymentkubectlrolloutpausedeploymentnginx-deploymentkubectlrolloutresumedeploymentnginx-deploymentK8S根本概念和术语K8S根本概念和术语用户通过kubectl创立DeploymentDeployment创立ReplicaSetReplicaSet创立Podlabel以key/value键值对的形式附加到任何对象上，如Pod，Service，Node，RC/RS等，label对象创立好之后，通过LabelSelector来引用这些对象。K8S目前支持两种类型的LabelSelector：基于等式的Selector〔Equality-based〕

基于集合的Selector〔Set-based〕K8S根本概念和术语namespace用于实现多租户的资源隔离，可以将集群内部的资源对象分配到不同的namespace中，形成逻辑上分组的不同工程、小组，便于不同的分组在共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理。创立命名空间kubectlcreatenamespacetestkubectlcreate–fnamespaceyaml查看kubectlgetnsK8S根本概念和术语volume是能够被pod中多个容器访问的共享目录emptyDirhostPathnfsconfigmapK8S根本概念和术语ConfigMap用于保存配置数据的键值对，可以用来保存单个属性，也可以用来保存配置文件。必须在pod之前创立必须在同一命名空间下创立cofigmapkubectlcreateconfigmapmy-config--from-file=path/to/barkubectlcreate–fbar.yamlK8S根本概念和术语K8S根本概念和术语Service是Kubernetes的核心资源类型之一，Service资源基于标签选择器将一组Pod定义成一个逻辑组合，并通过自己的IP地址和端口调度代理请求到组内的Pod对象K8S根本概念和术语K8S根本概念和术语创立servicekubectlcreate–fmyservice.yaml查看资源对象kubectlgetservicemyservice描述资源对象kubectldescribeservicemyservice删除资源对象kubectldelete–fmyservice.yaml目录13K8S常用命令K8S常用命令创立资源对象kubectlcreate–fmypod.yamlK8S常用命令查看资源对象kubectlgetpods/service/rc/deployment/rsK8S常用命令描述资源对象kubectldescribepod/service/rc/deployment/rs/configmapK8