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K8S 的全称为 Kubernetes其作用为用于自动部署、扩展和管理“容器化containerized应用程序”的开源系统。可以理解成 K8S 是负责自动化运维管理多个容器化程序比如 Docker的集群是一个生态极其丰富的容器编排框架工具。
官网https://kubernetes.io
GitHubhttps://github.com/kubernetes/kubernetes
1、k8s主要功能
●跨主机编排容器。●更充分地利用硬件资源来最大化地满足企业应用的需求。●控制与自动化应用的部署与升级。●为有状态的应用程序挂载和添加存储器。●线上扩展或缩减容器化应用程序与它们的资源。●声明式的容器管理保证所部署的应用按照我们部署的方式运作。●通过自动布局、自动重启、自动复制、自动伸缩实现应用的状态检查与自我修复。●为多个容器提供服务发现和负载均衡使得用户无需考虑容器IP问题。
2、k8s特点
弹性伸缩:Kubernetes 可以自动扩展和收缩容器根据负载进行自动调整。自动容器部署和管理:Kubernetes可以自动化容器部署和管理无需手动干预。容器编排:Kubernetes 支持多层容器编排使得容器的关系更加复杂和活。负载均衡:Kubernetes 可以在多个节点上自动分配负载实现负载均衡。容器健康检查和自动恢复:kubernetes 可以自动检査容器状态如果发现出现故障可以自动恢复。容器存储管理:Kubernetes 可以管理容器的存储包括存储卷、存储卷模板等功能
二、K8S的架构
K8S有 master 和 worker node 两类节点 master节点负责K8S集群的管理和资源调度等运维工作apiserver是所有服务请求的统一访问入口controller-manager控制器管理器负责管理K8S各种资源对象的控制器并通过apiserver监控整个K8S集群的资源状态并确保资源始终处于预期的工作状态scheduler资源调度器负责Pod资源的调度通过调度算法预选/优选策略为要部署的Pod选择最合适的node节点etcdK8S集群的数据库是一种键值对存储结构的分布式数据库负责存储K8S集群所有的重要信息仅apiserver拥有访问和读写权限 worker node节点负责运行工作负载即容器应用kubelet接收apiserver发来的请求创建管理Pod和容器跟容器引擎交互实现对容器生命周期的管理收集node节点的资源信息和Pod的运行状态发送给apiserverkube-proxy作为service资源的载体实现对Pod的网络代理负责维护Pod集群网络规则和四层代理工作容器引擎运行管理容器 三、K8S创建Pod资源的工作流程
1、用户通过客户端发生创建Pod的请求给apiserver 2、apiserver接收到请求后会先把请求信息写入到etcd中保存再找controller-manager根据请求信息的资源预设模板创建Pod资源 3、再通过apiserver找scheduler调度新创建的Podscheduler根据调度算法的预选策略和优选策略筛选出最合适的node节点进行调度 4、再通过apiserver找对应的node节点上的kubelet去创建和管理Podkubelet会跟容器引擎交互来管理Pod及其容器的生命周期 5、用户还可以通过apiserver在kube-proxy上写入iptables或ipvs网络规则创建service资源实现对Pod集群网络代理
四、K8S资源对象 Pod是K8S能够创建和管理的最小单位。一个Pod里可以包含一个或多个应用容器同一个Pod里的容器之间共享网络、存储等资源 Pod控制器deployment部署无状态应用没有实时数据需要存储同时也负责管理replicaset(维持Pod副本数始终符合预期状态)和Pod(容器化的应用程序) statefulset部署有状态应用有实时数据需要存储 daemonset在所有node节点上都部署同一种的Pod job一次性的部署短期任务的Pod执行完任务后会自动退出的容器应用 cronjob周期性的部署短期任务的Pod执行完任务后会自动退出的容器应用 service在K8S集群内部为通过标签选择器相关联的一组Pod提供一个统一的访问入口clusterIP只支持四层代理转发。service通过标签选择器关联Pod的标签从而自动发现相关Pod的端点(PodIP:Port) ingress作为K8S集群外部的访问入口可定义ingress规则根据用于请求的域名或URL请求路径转发给指定的service支持七层代理转发。ingress通过配置规则将不同的域名或URL路径关联不同的service资源 五、K8S资源配置信息 apiversion指定资源对象的在K8S中使用的api接口版本 kind指定资源对象的类型 metadata指定资源对象的元数据信息比如name指定资源名称、namespace指定命名空间、annotation指定注释、label指定标签 spec指定资源对象的资源配置清单配置属性 比如副本数、镜像、网络模式、存储卷、label selector标签选择器 status资源对象在当前的运行状态信息 label标签将一个或多个键值对标识关联到某个资源对象用于对资源对象进行分组查询和筛选 label selector标签选择器用于查询和筛选拥有相关标签的资源对象 annotation注释用作于资源对象的注释信息还可以在一些特殊的资源对象里用作于设置额外的功能特性 name资源名称 namespace命名空间用于隔离资源名称的。在同一个命名空间中同类型的资源对象的名称是唯一的
