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Kubernetes学习 (1) 基本介绍

Kubernetes 简介

k8s 是一个大规模容器编排系统,具有以下特性:

  • 服务发现和负载均衡
    Kubernetes 可以使用名称或自己的 IP 地址公开容器(服务发现),如果进入容器的流量很大, Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量,从而使部署稳定。
  • 存储编排
    Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统,并且管理这些分配的存储空间,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 Kubernetes 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 Kubernetes 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
    Kubernetes 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,Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。
  • 自我修复
    Kubernetes 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
    Kubernetes 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。

组件架构

Components of Kubernetes

控制平面(Control Plane)组件

控制平面组件会为集群做出全局决策,比如资源的调度、 以及检测和响应集群事件。

控制平面组件可以在集群中的任何节点上运行。 然而为了简单起见,设置脚本通常会在同一个计算机上启动所有控制平面组件, 并且不会在此计算机上运行用户容器。

  • kube-apiserver:API 服务器,相当于控制平面的前端负责接受请求,可以水平扩容。
  • etcd:所有集群数据的后台数据库。
  • kube-scheduler:负责 Pod 的调度决策工作。
  • kube-controller-manager:负责运行控制器进程(控制器通过 API 服务器监控集群的公共状态,并致力于将当前的状态转换为期望的状态)。从逻辑上讲, 每个控制器都是一个单独的进程, 但是为了降低复杂性,它们都被编译到同一个可执行文件,并在同一个进程中运行。控制器包括:
    • 节点控制器:负责在节点出现故障时进行通知和响应。
    • 任务控制器:监测代表一次性任务的 Job 对象,然后创建 Pods 来运行这些任务直至完成。
    • 端点分片控制器:填充端点分片(EndpointSlice)对象(以提供 Service 和 Pod 之间的链接)。
    • 服务账号控制器:为新的命名空间创建默认的服务账号(ServiceAccount)。
  • cloud-controller-manager:仅运行特定于云平台的控制器。

Node 组件

节点组件会在每个节点上运行,负责维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 运行环境。

  • kubelet:在每一个节点上运行,用于管理运行在这个节点上的 Pod。
  • kube-proxy:是每一个节点上的网络代理,维护节点上的一些网络规则, 这些网络规则会允许从集群内部或外部的网络会话与 Pod 进行网络通信。
  • 容器运行时(Container Runtime):负责运行容器的软件。