|
| 1 | +### 1. Kubernetes介绍 |
| 2 | + |
| 3 | +#### 1.1 应用部署方式演变 |
| 4 | + |
| 5 | +在部署应用程序的方式上,主要经历了三个时代: |
| 6 | + |
| 7 | +- **传统部署**:互联网早期,会直接将应用程序部署在物理机上 |
| 8 | + |
| 9 | + > 优点:简单,不需要其它技术的参与 |
| 10 | + > |
| 11 | + > 缺点:不能为应用程序定义资源使用边界,很难合理地分配计算资源,而且程序之间容易产生影响 |
| 12 | +
|
| 13 | +- **虚拟化部署**:可以在一台物理机上运行多个虚拟机,每个虚拟机都是独立的一个环境 |
| 14 | + |
| 15 | + > 优点:程序环境不会相互产生影响,提供了一定程度的安全性 |
| 16 | + > |
| 17 | + > 缺点:增加了操作系统,浪费了部分资源 |
| 18 | +
|
| 19 | +- **容器化部署**:与虚拟化类似,但是共享了操作系统 |
| 20 | + |
| 21 | + > 优点: |
| 22 | + > |
| 23 | + > 可以保证每个容器拥有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等 |
| 24 | + > |
| 25 | + > 运行应用程序所需要的资源都被容器包装,并和底层基础架构解耦 |
| 26 | + > |
| 27 | + > 容器化的应用程序可以跨云服务商、跨Linux操作系统发行版进行部署 |
| 28 | +
|
| 29 | + |
| 30 | + |
| 31 | +容器化部署方式给带来很多的便利,但是也会出现一些问题,比如说: |
| 32 | + |
| 33 | +- 一个容器故障停机了,怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器 |
| 34 | +- 当并发访问量变大的时候,怎么样做到横向扩展容器数量 |
| 35 | + |
| 36 | +这些容器管理的问题统称为**容器编排**问题,为了解决这些容器编排问题,就产生了一些容器编排的软件: |
| 37 | + |
| 38 | +- **Swarm**:Docker自己的容器编排工具 |
| 39 | +- **Mesos**:Apache的一个资源统一管控的工具,需要和Marathon结合使用 |
| 40 | +- **Kubernetes**:Google开源的的容器编排工具 |
| 41 | + |
| 42 | + |
| 43 | + |
| 44 | +#### 1.2 kubernetes简介 |
| 45 | + |
| 46 | + |
| 47 | + |
| 48 | +kubernetes,是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案,是谷歌严格保密十几年的秘密武器----Borg系统的一个开源版本,于2014年9月发布第一个版本,2015年7月发布第一个正式版本。 |
| 49 | + |
| 50 | +kubernetes的本质是**一组服务器集群**,它可以在集群的每个节点上运行特定的程序,来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化,主要提供了如下的主要功能: |
| 51 | + |
| 52 | +- **自我修复**:一旦某一个容器崩溃,能够在1秒中左右迅速启动新的容器 |
| 53 | +- **弹性伸缩**:可以根据需要,自动对集群中正在运行的容器数量进行调整 |
| 54 | +- **服务发现**:服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务 |
| 55 | +- **负载均衡**:如果一个服务起动了多个容器,能够自动实现请求的负载均衡 |
| 56 | +- **版本回退**:如果发现新发布的程序版本有问题,可以立即回退到原来的版本 |
| 57 | +- **存储编排**:可以根据容器自身的需求自动创建存储卷 |
| 58 | + |
| 59 | +#### 1.3 kubernetes组件 |
| 60 | + |
| 61 | +一个kubernetes集群主要是由**控制节点(master)**、**工作节点(node)**构成,每个节点上都会安装不同的组件。 |
| 62 | + |
| 63 | +**master:集群的控制平面,负责集群的决策 ( 管理 )** |
| 64 | + |
| 65 | +> **ApiServer** : 资源操作的唯一入口,接收用户输入的命令,提供认证、授权、API注册和发现等机制 |
| 66 | +> |
| 67 | +> **Scheduler** : 负责集群资源调度,按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上 |
| 68 | +> |
| 69 | +> **ControllerManager** : 负责维护集群的状态,比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等 |
| 70 | +> |
| 71 | +> **Etcd** :负责存储集群中各种资源对象的信息 |
| 72 | +
|
| 73 | +**node:集群的数据平面,负责为容器提供运行环境 ( 干活 )** |
| 74 | + |
| 75 | +> **Kubelet** : 负责维护容器的生命周期,即通过控制docker,来创建、更新、销毁容器 |
| 76 | +> |
| 77 | +> **KubeProxy** : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡 |
| 78 | +> |
| 79 | +> **Docker** : 负责节点上容器的各种操作 |
| 80 | +
|
| 81 | + |
| 82 | + |
| 83 | +下面,以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系: |
| 84 | + |
| 85 | +1. 首先要明确,一旦kubernetes环境启动之后,master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中 |
| 86 | + |
| 87 | +2. 一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件 |
| 88 | + |
| 89 | +3. apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上 |
| 90 | + |
| 91 | + 在此时,它会从etcd中读取各个node节点的信息,然后按照一定的算法进行选择,并将结果告知apiServer |
| 92 | + |
| 93 | +4. apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务 |
| 94 | + |
| 95 | +5. kubelet接收到指令后,会通知docker,然后由docker来启动一个nginx的pod |
| 96 | + |
| 97 | + pod是kubernetes的最小操作单元,容器必须跑在pod中至此, |
| 98 | + |
| 99 | +6. 一个nginx服务就运行了,如果需要访问nginx,就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理 |
| 100 | + |
| 101 | +这样,外界用户就可以访问集群中的nginx服务了 |
| 102 | + |
| 103 | +#### 1.4 kubernetes概念 |
| 104 | + |
| 105 | +**Master**:集群控制节点,每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控 |
| 106 | + |
| 107 | +**Node**:工作负载节点,由master分配容器到这些node工作节点上,然后node节点上的docker负责容器的运行 |
| 108 | + |
| 109 | +**Pod**:kubernetes的最小控制单元,容器都是运行在pod中的,一个pod中可以有1个或者多个容器 |
| 110 | + |
| 111 | +**Controller**:控制器,通过它来实现对pod的管理,比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等 |
| 112 | + |
| 113 | +**Service**:pod对外服务的统一入口,下面可以维护者同一类的多个pod |
| 114 | + |
| 115 | +**Label**:标签,用于对pod进行分类,同一类pod会拥有相同的标签 |
| 116 | + |
| 117 | +**NameSpace**:命名空间,用来隔离pod的运行环境 |
0 commit comments