Kubernetes—入门初体验

一.什么是Kubernetes？

1.Kubernetes是Google在2014年开源的一-个容器集群管理系统，Kubernetes简称K8S。

2.K8S用于容器化应用程序的部署，扩展和管理。

3.K8S提供了容器编排，资源调度，弹性伸缩，部署管理，服务发现等一系列功能。

4.Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。

5.k8s是一个有中心节点的架构集群，由master节点（至少三个）和nodes节点（运行容器的节点）组成，客户的启动容器等请求会先发给master节点，master节点有个调度器会分析node节点资源（cpu、内存）的可用状态，找到最佳适配的node来启动用户请求的容器。

官方网站: https://www.kubernetes.io

二.Kubernets的特性：

1.自动修复：在节点故障时重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量；杀死健康检查失败的容器，并且在为准备好之前不会处理客户端的请求，确保线上服务不中断。

2.弹性伸缩：使用命令、UI或者基于CPU的使用自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性；业务低峰时回收资源，以最小的成本运行服务。

3.自动部署和回滚：k8s采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个Pod，而不是同时删除所有Pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更改，确保升级不受影响业务。

4.服务发现和负载均衡：k8s为多个容器提供一个统一的访问入口（内部IP地址和一个DNS名称），并且负载均衡关联的所有容器，使得用户无需考虑IP问题。

5.机密和配置管理：管理机密数据和应用程序配置，而不需要把敏感数据暴露在镜像里，提高敏感数据的安全性，并且可以将一些常用的配置存储在k8s中，方便应用程序使用。

6.存储编排：挂载外部存储系统，无论是来自本地存储，公有云（如AWS），还是网络存储（如NFS、GlusterFS、CEPH）都作为集群资源的一部分使用，极大地提高存储使用灵活性。

7.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。

三.Kubernetes集群架构与组件

单节点结构：

单master结构，只适用于实验环境，由于是一个单master节点所以其非常容易出现单点故障。一个master节点下面运行着3个node节点和三个etcd数据库。

多节点架构：

多master节点架构，在整个集群的最前端是由至少两个代理服务器接收来自外部的请求，并转发给master节点和node节点。至少两个master节点互为主备关系，其他的节点不变。

Master组件：

1.kube- apiserver

Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服
务，所有对象资源的增制改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd
存储。

2.kube-controller-manager

处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager
就是负责管理这些控制器的。

3.kube-scheduler

根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署可以部署在同
一个节点上也可以部署在不同的节点上。

4.etcd

分布式键值存储系统，用于保存集群状态数据，比如Pod、Service 等对象信息。

Node组件：

1.kubelet

kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创
建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每
个Pod转换成一组容器。

2.kube-proxy

在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。

3.docker或rocket

容器引擎，运行容器。

四.核心概念

1.Pods

最小部署单元；

一组容器的集合；

一个Pod中的容器共享网络命名空间；

Pod是短暂的

2.Controllers

ReplicaSet：确保预期的 Pod 副本数量

Deployment：无状态应用部署

StatefulSet：有状态应用部署

DaemonSet：确保所有的 Node 运行同一个 Pod

Job：一次性任务

Cronjob：定时任务

更高级层次对象，部署和管理Pod

3.service

防止Pod失联

定义一组pod的访问策略

4.Labels

标签，附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选

5.Namespace

Namespace（命名空间）是对一组资源和对象的抽象集合，将对象逻辑上隔离。

6.Anootations

释放