k8s入门——基本概念

一、什么是Kubernetes

  • Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器群集管理系统,Kubernetes简称K8s。
  • K8s用于容器化应用程序的部署,扩展和管理。
  • 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。
  • Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。

二、K8S特性

  • 自我修复:
    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请求,确保线上服务不中断。
  • 弹性伸缩:
    使用命令、UI或者基于CPU使用情况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是的高可用性;业务低峰时回收资源,以最成本运行服务。
  • 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的pod,如果更新过程中出现问题,将回滚更新,确保业务不受升级影响。
  • 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,使得用户无需考虑容器ip问题。
  • 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,提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中,方便程序使用。
  • 存储编排:
    挂载外部存储系统,无论是来自本地系统ÿ
### Kubernetes 入门到精通教程 #### 了解 Kubernetes 平台特性 Kubernetes是一个可移植的、可扩展的开源平台,用于管理容器化的工作负载和服务,能够促进声明式配置和自动化。该平台拥有庞大且快速增长的生态系统,其服务、支持和工具广泛可用[^3]。 #### 修改 Linux 内核参数以适应 Kubernetes 运行环境 为了使操作系统更好地适配 Kubernetes 的网络需求,在部署前需调整一些内核参数。具体操作包括编辑`/etc/sysctl.d/kubernetes.conf`文件并加入以下设置: ```bash net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forward = 1 ``` 之后执行命令重新加载这些更改,并确认网桥过滤模块已正确加载。 ```bash sysctl -p modprobe br_netfilter lsmod | grep br_netfilter ``` #### 使用 kubeadm 初始化集群 对于希望快速搭建测试或生产环境中小型至中型规模的 K8s 集群来说,官方推荐的方式之一就是利用 `kubeadm init` 来初始化 master 节点。此过程涉及下载必要的组件版本(如指定为 v1.20),创建证书以及配置 API Server 等核心服务。完成初始化后还需继续添加 worker nodes 到集群里去[^1]。 #### 掌握常用 CLI 工具及其基本指令集 熟悉掌握诸如 `kubectl`, `crictl` 和其他辅助性的命令行接口是十分重要的。例如,“run”子命令允许用户直接启动 Pod;而“get pods”, “describe pod <name>”则分别用来获取当前命名空间下的所有 Pods 或者特定 Pod 的详情信息。另外还有专门针对 CRI (Container Runtime Interface) 设计的操作工具——`crictl`可以方便管理员监控容器状态等更多细节。 #### 学习 Operator 模式的概念与实践意义 Operator模式是一种方法论上的创新,它使得开发者能够在 Kubernetes 中实现更复杂的业务逻辑控制循环。通过编写自定义控制器来监听资源变化事件进而触发相应动作,从而达到简化运维流程的目的。这不仅限于简单的 CRUD 操作还包括了备份恢复策略制定等多个方面。因此理解如何构建自己的 Operators 成为了进阶学习中的重要内容之一[^2]。 #### 提升安全性意识及措施应用 安全始终贯穿整个 IT 架构设计之中。当涉及到多租户共享基础设施时尤其需要注意权限隔离机制的有效性和数据传输加密强度等问题。为此社区提供了多种解决方案比如 Role-Based Access Control(RBAC),Network Policies, Secrets Management Tools等等可以帮助加强防护等级。
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