k8s(1)-核心概念篇

1 认识kubernetes

1.1 什么是kubernetes

Kubernetes 是一个开源的容器编排引擎，用来对容器化应用进行自动化部署、 扩缩和管理。
Kubernetes 是一个可移植、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，方便进行声明式配置和自动化。Kubernetes 拥有一个庞大且快速增长的生态系统，其服务、支持和工具的使用范围广泛。

1.1.1 为什么需要kubernetes

应用部署三个阶段

1.1.2 k8s的特点

• 自我修复
• 弹性伸缩
• 自动部署和回滚
• 服务发现和负载均衡
• 机密和配置管理
• 存储编排
• 批处理

1.2 企业级容器调度平台

1.2.1 Apache Mesos

基本概念

优势

1.2.2 Docker Swarm

基本概念

优势

1.2.3 Google kubernetes

基本概念

优势

2 集群架构与组件

2.1 相关组件

2.1.1 控制面板组件（Master）

• etcd
• kube-apiserver
• kube-controller-manager
• cloud-controller-manager
• kube-scheduler

2.1.2 节点组件

• kubelet
• kube-proxy
• container runtime

2.1.3 附加组件

• kube-dns
• Ingress Controller
• Prometheus
• Dashboard
• Federation
• es

2.2 分层架构

• 生态系统层
• 接口层
• 管理层
  
• 应用层
• 核心层

3 核心概念与专业术语

3.1 服务的分类

3.1.1 无状态

代表应用：nginx，apache
优点：对客户端透明，无依赖关系，可以高效实现扩容、迁移
缺点：不能存储数据，需要额外的数据服务支撑

3.1.2 有状态

代表应用：mysql、redis
优点：可以独立存储数据，实现数据管理
缺点：集群环境下需要实现主从、数据同步、备份、水平扩容复杂

3.2 资源和对象

3.2.1 资源的分类

元数据级

• Horizontal Pod Autoscaler(HPA)
  
• PodTemplate
  
• LimitRange
  

集群级

• Namespace
• Node
  
• ClusterRole
• ClusterRoleBinding

命名空间级

• 工作负载型
  1. pod
  
  
  2. pod副本(replicas)
  
  3. pod控制器(部署)

  • 适用无状态服务
    ReplicationController(RC)
    

    ReplicaSet(RS)
    

    Deployment
    特点：

    创建ReplicaSet / pod
    滚动升级/回滚
    平滑扩容和缩容
    暂停和恢复Deployment
    

  • 适用有状态服务
    statefulSet

    
    

    特点：

    稳定的持久化存储
    稳定的网络标志
    有序部署，有序扩展
    有序收缩，有序删除
    

    组成：

    Headless Service : DNS管理
    VolumeClaim Template：用户创建持久化卷的模板
    

    注意事项：

    1.k8s v1.5版本以上才支持
    2.所有pod的Volume必须使用PersistentVolume或者是管理员事先创建好
    3.为了保证数据安全，删除StatefulSet时不会删除Volume
    4.StatefulSet需要一个Headless Server来定义DNS domain,需要在StatefulSet之前创建好
    

  • 守护进程
    DaemonSet
    
    

  • 任务/定时任务
    Job
    CronJob

• 服务发现
  
  

  service
  

  ingress

• 存储
  volume
  

  CSI
  

• 特殊类型配置
  ConfigMap

  Secret
  
  

  DownwardAPI
  

• 其他
  Role
  

  RoleBinding

3.2.2 资源清单

额外参数

3.3 对象规约和状态

3.3.1 规约（spec）

3.3.2 状态