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  • kubernetes,简称k8s,是用8代替8个字符"ubernete"而成的缩写。是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,kubernates的目标是让部署容器化应用变得简单而且高效 ,kubernates提供了应用部署、规划、更新和维护的机制。
  • 传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装的。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理和所有的生命周期和当前操作系统绑定在一起,这样做并不利于应用的升级、更新或回滚等操作,当然也可以通过创建虚拟机的方式来实现某些功能,但是虚拟机非常重,并不利于可移植性。
  • 新的方式是通过部署容器方式实现,每个容器之间相互隔离,每个容器有自己的文件系统,容器之间进程不会相互影响,能区分计算资源。相对于虚拟机,容器能快速部署,由于容器和底层设施、机器文件系统解耦,所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。
  • 容器占用资源少、部署块,每个应用可以被打包成一个容器镜像,每个应用和容器间形成一对一的关系,也使得容器有更大的优势,使用容器可以在build或release的阶段,为应用创建容器镜像,因为每个应用不需要和其余的应用堆栈组合,也不依赖于生产环境基础结构,这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似的,容器比虚拟机轻量、更“透明”,更便于监控和管理。
  • kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎,它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时,通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。
  • 在kubernetes中,我们可以创建多个容器,每个容器里面运行一个应用实例,然后通过内置的负载均衡策略,实现对这一组应用实例的管理、发现和访问,而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手动配置和处理。
  • 总结:
    • k8s是Google开源的容器化集群管理系统。
    • 使用k8s进行容器化应用部署。
    • 使用k8s有利于应用扩展。
    • k8s的目标是让部署容器化应用更加简单和高效。

2 K8s的特性

2.1 概述

  • kubernetes是一个轻量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便管理和发现。
  • kubernetes积累了作为Google生产环境运行工作多年的经验,并吸收了来自于社区的最佳想法和实践。

2.2 k8的特性

  • 1️⃣自动装箱:基于容器对应运行环境的资源配置要求,自动部署应用容器。
  • 2️⃣自我修复和自愈能力:
    • 当容器失败的时候,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。
    • 当容器没有通过监控检查的时候,会关闭此容器直到容器正常运行时,才会对外提供服务。
  • 3️⃣水平扩展:通过简单的命令、用户UI界面或者基于CPU等资源的使用情况,对应用容器进行规模扩展或规模裁剪。
  • 4️⃣服务发现和负载均衡:用户不需要额外的服务发现机制,就能够基于k8s自身能力实现服务发现和负载均衡。
  • 5️⃣滚动更新:可以根据应用的变化,对应用容器运行的应用,进行一次性或批量式更新。
  • 6️⃣版本回退:可以根据应用部署情况,对应用容器运行的应用,进行历史版本即时回退。
  • 7️⃣密钥和配置管理:在不需要重新构建镜像的情况下,可以部署、更新密钥和应用配置,类似热部署。
  • 8️⃣存储编排:
    • 自动实现存储系统挂载和应用,特别对有状态的应用实现数据持久化非常重要。
    • 存储系统可以来自本地目录、网络存储(NFS、Gluster、Ceph等)以及公有云存储服务。
  • 9️⃣批处理:提供一次性任务、定时任务,满足批量数据处理和分析的场景。

3 k8s的架构组件

k8s概述和架构

  • k8s由Master(主控节点)和Node(工作节点)组成。
  • K8s的Master由API Server(集群的统一入口,以REST ful方式提供,存储到etcd中)、Scheduler(做集群节点的调度:调度器根据算法选择Node节点进行应用部署)、Controller Manager(处理集群中常规的后台任务,一个资源对应一个控制器)和etcd(存储系统,用来保存集群中相关数据)组成。
  • k8s的Node由kubelte(Master派到Node节点的代表,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)、kube-proxy(提供网络代理,负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡)和docker组成。

4 k8s核心概念

4.1 Pod

  • Pod是k8s中最小的部署单元。
  • Pod是一组容器的集合。
  • Pod中的容器是共享网络的。
  • Pod的生命周期是短暂的。

4.2 Controller

  • Controller可以确保预期的Pod的副本数量。
  • Controller确保所有的Node运行同一个Pod。
  • 一次性任务和定时任务。
  • 无状态应用部署。
  • 有状态应用部署。

4.3 Service

  • 定义一组Pod的访问规则。

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