Kubernetes基础知识了解

一、Kubernetes简介

Kubernetes是一个轻便的和可扩展的开源平台,用于管理容器化应用和服务。通过Kubernetes能够进行应用的自动化部署和扩缩容。在Kubernetes中,会将组成应用的容器组合成一个逻辑单元以更易管理和发现。Kubernetes积累了作为Google生产环境运行工作负载15年的经验,并吸收了来自于社区的最佳想法和实践。Kubernetes经过这几年的快速发展,形成了一个大的生态环境,Google在2014年将Kubernetes作为开源项目。

Kubernetes的关键特性包括:

  • 自动化装箱:
    • 在不牺牲可用性的条件下,基于容器对资源的要求和约束自动部署容器。同时,为了提高利用率和节省更多资源,将关键和最佳工作量结合在一起。
  • 自愈能力:
    • 当容器失败时,会对容器进行重启;当所部署的Node节点有问题时,会对容器进行重新部署和重新调度;当容器未通过监控检查时,会关闭此容器;直到容器正常运行时,才会对外提供服务。
  • 水平扩容:
    • 通过简单的命令、用户界面或基于CPU的使用情况,能够对应用进行扩容和缩容。
  • 服务发现和负载均衡:
    • 开发者不需要使用额外的服务发现机制,就能够基于Kubernetes进行服务发现和负载均衡。
  • 自动发布和回滚:
    • Kubernetes能够程序化的发布应用和相关的配置。如果发布有问题,Kubernetes将能够回归发生的变更。
  • 保密和配置管理:
    • 在不需要重新构建镜像的情况下,可以部署和更新保密和应用配置。
  • 存储编排:
    • 自动挂接存储系统,这些存储系统可以来自于本地、公共云提供商(例如:GCP和AWS)、网络存储
      (例如:NFS、iSCSI、Gluster、Ceph、Cinder和Floker等)。

二、Kubernetes框架

在这里插入图片描述

三、Kubernetes组件

Kubernetes属于主从分布式架构,主要由Master和Node组成,以及包括客户端命令行工具kubectl和其它附加项。

Kubernetes主要由以下几个核心组件组成:

  • etcd保存了整个集群的状态,相当数据库;
  • apiserver提供了资源操作的唯一入口,并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制;
  • controller manager负责维护集群的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
  • scheduler负责资源的调度,按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上;
  • kubelet负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume(CVI)和网络(CNI)的管理;
  • Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行(CRI);
  • kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡;
  • kubectl:客户端命令行工具,将接受的命令格式化后发送给kube-apiserver, 作为整个系统的操作入口。

除了核心组件,还有一些推荐的Add-ons:

  • kube-dns负责为整个集群提供DNS服务;
  • Ingress Controller为服务提供外网入口;
  • Metrics-Server提供资源监控;
  • Dashboard提供GUI;
  • Federation提供跨可用区的集群;
  • Fluentd-elasticsearch提供集群日志采集、存储与查。

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