k8s入門系列之介紹篇

•Kubernetes介紹

1.背景介紹

雲計算飛速發展

- IaaS

- PaaS

- SaaS

Docker技術突飛猛進

- 一次建構，到處運作

- 容器的快速輕量

- 完整的生态環境

2.什麼是kubernetes

Kubernetes(k8s)是Google開源的容器叢集管理系統（谷歌内部:Borg）。在Docker技術的 基礎上，為容器化的應用提供部署運作、資源排程、服務發現和動态伸縮等一系列完整功能，提高了大規模容器叢集管理的便捷性。

Kubernetes優勢:

- 容器編排

- 輕量級

- 開源

- 彈性伸縮

- 負載均衡

•Kubernetes的核心概念

1.Pod

運作于Node節點上，若幹相關容器的組合。Pod内包含的容器運作在同一主控端上，使用相同的網絡命名空間、IP位址和端口，能夠通過localhost進行通。Pod是Kurbernetes進行建立、排程和管理的最小機關，它提供了比容器更高層次的抽象，使得部署和管理更加靈活。一個Pod可以包含一個容器或者多個相關容器。

2.Replication Controller

Replication Controller用來管理Pod的副本，保證叢集中存在指定數量的Pod副本。叢集中副本的數量大于指定數量，則會停止指定數量之外的多餘容器數量，反之，則會啟動少于指定數量個數的容器，保證數量不變。Replication Controller是實作彈性伸縮、動态擴容和滾動更新的核心。

3.Service

Service定義了Pod的邏輯集合和通路該集合的政策，是真實服務的抽象。Service提供了一個統一的服務通路入口以及服務代理和發現機制，使用者不需要了解背景Pod是如何運作。

4.Label

Kubernetes中的任意API對象都是通過Label進行辨別，Label的實質是一系列的K/V鍵值對。Label是Replication Controller和Service運作的基礎，二者通過Label來進行關聯Node上運作的Pod。

5.Node

Node是Kubernetes叢集架構中運作Pod的服務節點（亦叫agent或minion）。Node是Kubernetes叢集操作的單元，用來承載被配置設定Pod的運作，是Pod運作的主控端。

•Kubernetes架構群組件

架構:

主從分布式架構，Master/Node

- 服務分組，小叢集，多叢集

- 服務分組，大叢集，單叢集

元件:

Kubernetes Master控制元件，排程管理整個系統（叢集），包含如下元件:

1.Kubernetes API Server

作為Kubernetes系統的入口，其封裝了核心對象的增删改查操作，以RESTful API接口方式提供給外部客戶和内部元件調用。維護的REST對象持久化到Etcd中存儲。

2.Kubernetes Scheduler

為建立立的Pod進行節點(node)選擇(即配置設定機器)，負責叢集的資源排程。元件抽離，可以友善替換成其他排程器。

3.Kubernetes Controller

負責執行各種控制器，目前已經提供了很多控制器來保證Kubernetes的正常運作。

　　　- Replication Controller

管理維護Replication Controller，關聯Replication Controller和Pod，保證Replication Controller定義的副本數量與實際運作Pod數量一緻。

- Node Controller

管理維護Node，定期檢查Node的健康狀态，辨別出(失效|未失效)的Node節點。

- Namespace Controller

管理維護Namespace，定期清理無效的Namespace，包括Namesapce下的API對象，比如Pod、Service等。

- Service Controller

管理維護Service，提供負載以及服務代理。

- EndPoints Controller

管理維護Endpoints，關聯Service和Pod，建立Endpoints為Service的後端，當Pod發生變化時，實時更新Endpoints。

- Service Account Controller

管理維護Service Account，為每個Namespace建立預設的Service Account，同時為Service Account建立Service Account Secret。

- Persistent Volume Controller

管理維護Persistent Volume和Persistent Volume Claim，為新的Persistent Volume Claim配置設定Persistent Volume進行綁定，為釋放的Persistent Volume執行清理回收。

- Daemon Set Controller

管理維護Daemon Set，負責建立Daemon Pod，保證指定的Node上正常的運作Daemon Pod。

- Deployment Controller

管理維護Deployment，關聯Deployment和Replication Controller，保證運作指定數量的Pod。當Deployment更新時，控制實作Replication Controller和　Pod的更新。

- Job Controller

管理維護Job，為Jod建立一次性任務Pod，保證完成Job指定完成的任務數目

- Pod Autoscaler Controller

實作Pod的自動伸縮，定時擷取監控資料，進行政策比對，當滿足條件時執行Pod的伸縮動作。

Kubernetes Node運作節點，運作管理業務容器，包含如下元件:

1.Kubelet

負責管控容器，Kubelet會從Kubernetes API Server接收Pod的建立請求，啟動和停止容器，監控容器運作狀态并彙報給Kubernetes API Server。

2.Kubernetes Proxy

負責為Pod建立代理服務，Kubernetes Proxy會從Kubernetes API Server擷取所有的Service資訊，并根據Service的資訊建立代理服務，實作Service到Pod的請求路由和轉發，進而實作Kubernetes層級的虛拟轉發網絡。

3.Docker

Node上需要運作容器服務。

本文轉自開源中國-

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