Kubernetes架构

一个基础的Kubernetes集群（Cluster）通常包含一个Master节点和多个Node节点。每个节点可以是一台物理机，也可以是一台虚拟机。

Master节点

Node节点

开放接口CRI、CNI、CSI

Kubernetes工作流程

Kubernetes核心概念

Pod

  • K8s最小的工作单元。
  • Pod包含一个或者多个容器。
  • K8s把Pod看做一个整体来进行调度。

Label

  • 将Pod进行分类管理。

Namespace

  • 在一个物理集群上划分多个虚拟集群，这些虚拟集群即“命名空间”。

  • 新的Ks8集群有四个默认Namespace

    • default：默认命名空间。资源未指定命名空间时，均创建在此命名空间下
    • kube-public：这个命名空间对所有用户可见（包括未授权用户），通常作为保留资源为集群所使用、公共服务。
    • kube-system：K8s系统创建的资源在此命名空间下。
    • kube-node-lease：每个节点在该命名空间中都有一个关联的“Lesae”租赁对象，该对象由节点定期更新，被用来记录节点的心跳信号。

Controller

  • 对Pod进行管理。

Service

  • 由于Pod是可变的，通过Service固定外部访问的IP和端口。
  • Service通过相关策略，可提供Pod的负载均衡。

Volume

  • 用来管理K8s的存储。
  • 声明Pod中的容器访问的文件目录
  • 用于Pod中容器挂载。

Kubernetes工作负载类型

无状态工作负载

管理的Pod集合是相互等价的﹐需要的时候可以被替换。

  • Deployment，典型场景Web Sever。

  • ReplicaSet。

    Deployment

    ReplicaSet

    有状态工作负载

    为每个Pod维拒了一个唯一的ID，能够保证Pod的顺序性和唯一性，每个Pod是不可替代的。可使用持久存储来保存服务产生的状态。

  • StatefulSet，典型场景分布式数据库

    守护进程工作负载

    保证每个节点上运行着这样一个守护进程。

  • DaemonSet ，典型场景日志、监控等后台长期运行应用。

    批处理工作负载

    一次性的任务。

  • Job。
  • CronJob。

Kubernetes可以做什么?

  • 容器是打包和运行应用程序的好方式。在生产环境中，你需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机。 例如，如果一个容器发生故障，则需要启动另一个容器。如果系统处理此行为，会不会更容易？
  • 这就是K8s来解决这些问题的方法！ K8s 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 K8s 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。 例如，K8s 可以轻松管理系统的 Canary 部署。

服务发现和负载均衡

  • K8s可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， K8s 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

存储编排

  • K8s允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

自动部署和回滚

  • 你可以使用K8s描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。例如，你可以自动化 K8s 来为你的部署创建新容器， 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

自动完成装箱计算

  • K8s允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。 当容器指定了资源请求时，K8s 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

自我修复

  • K8s重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的 运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

密钥与配置管理

  • K8s允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。 你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

K8S可以做什么?

  • 容器是打包和运行应用程序的好方式。在生产环境中，你需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机。 例如，如果一个容器发生故障，则需要启动另一个容器。如果系统处理此行为，会不会更容易？
  • 这就是K8s来解决这些问题的方法！ K8s 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 K8s 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。 例如，K8s 可以轻松管理系统的 Canary 部署。

服务发现和负载均衡

  • K8s可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， K8s 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

存储编排

  • K8s允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

自动部署和回滚

  • 你可以使用K8s描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。例如，你可以自动化 K8s 来为你的部署创建新容器， 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

自动完成装箱计算

  • K8s允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。 当容器指定了资源请求时，K8s 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

自我修复

  • K8s重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的 运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

密钥与配置管理

  • K8s允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。 你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

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