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第9章Kubernetes基础
9.1Kubernetes概览
9.1.1Kubernetes起源
9.1.2Kubernetes发展
9.2Yaml格式与声明式API
9.2.1散列表
9.2.2数组
9.2.3复合结构
9.2.4声明式API
9.3Kubernetes资源定义
9.3.1Pod
9.3.2Deployment和ReplicaSet
9.3.3Service和Endpoint
9.3.4PVP和VC
9.3.5Configmap和secret
9.3.6Job
9.3.7namespace
9.4Kubernetes物理资源抽象
9.5Kubernetes资源限制
9.5.1内存
9.5.2CPU
9.6Kubernetes编译
9.7Kubernetes安装
9.8Kubernetes运维
9.8.1Kubectl常用命令
9.8.2Etcd监控和备份
9.8.3节点维护
第10章Kubernetes进阶
10.1Kubernetes组件分析
10.1.1Apiserver
10.1.2Controller manager
10.1.3Scheduler
10.1.4Kubelet
10.1.5Kube-proxy
10.2将数据注入容器
10.2.1环境变量
10.2.2配置文件
10.3Pod生命周期
10.3.1Initcontainer
10.3.2探针
10.3.3PostStart和PreStop
10.4Kubernetes CNI
10.4.1CNI规范
10.4.2Calico
10.4.3Flannel
10.4.4Bridge vlan
10.4.5容器固定IP
10.5Kubernetes CRI
10.6Kubernetes CSI
10.7Kubernetes高级特性
10.7.1CRD
10.7.2动态准入控制
10.7.3QoS
10.7.4专用节点
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云计算那些事儿:从IaaS到PaaS进阶(四)
小册名称:云计算那些事儿:从IaaS到PaaS进阶(四)
### 9.1 Kubernetes概览 在深入探讨云计算的进阶旅程中,Kubernetes(常简称为K8s)无疑是一座重要的里程碑,它标志着容器编排技术的成熟与广泛应用。作为云原生应用的核心基础设施,Kubernetes不仅简化了容器化应用的部署、扩展和管理,还促进了微服务架构的普及,为现代软件开发和运维带来了革命性的变化。本章将全面概览Kubernetes的基本概念、架构、核心组件以及它在云计算生态中的位置与影响。 #### 9.1.1 Kubernetes简介 Kubernetes是一个开源的容器编排平台,由Google基于其内部多年的容器管理经验开发并捐赠给Cloud Native Computing Foundation(CNCF)进行维护。它旨在提供一个跨主机集群的自动部署、扩展和运维应用程序容器的系统。通过定义一系列抽象概念,如Pods、Services、Deployments等,Kubernetes能够自动处理容器间的复杂关系,确保应用的高可用性和可扩展性。 #### 9.1.2 Kubernetes核心架构 Kubernetes的架构设计遵循主从模式(Master-Slave),即控制节点(Master)负责集群的管理决策,而工作节点(Worker Nodes)则负责运行容器化应用。 - **控制节点(Master)**:包含几个关键组件,如API Server、Scheduler、Controller Manager和etcd。API Server是集群的入口,负责处理所有RESTful API请求;Scheduler负责根据调度策略将Pods调度到合适的Node上;Controller Manager则管理集群中的各种资源对象,确保它们符合预期状态;etcd是一个高可用的键值存储系统,用于存储集群的所有状态信息。 - **工作节点(Worker Nodes)**:每个Node上运行kubelet、kube-proxy等组件。kubelet负责维护容器的生命周期,执行来自Master的命令;kube-proxy负责实现网络服务的代理和负载均衡。 #### 9.1.3 核心概念 Kubernetes通过一系列核心概念来抽象和管理容器化应用,这些概念是理解和使用Kubernetes的基础。 - **Pods**:Kubernetes中最小的部署单元,一个Pod可以包含一个或多个容器,这些容器共享网络命名空间和存储卷,通常用于部署紧密耦合的应用组件。 - **Services**:提供了一种访问Pods的逻辑方式,通过定义Service,可以实现Pods的负载均衡和服务发现。Service通过标签选择器(Label Selector)与一组Pods相关联,对外提供一个固定的IP地址和端口号。 - **Deployments**:用于声明式地更新和管理Pods和ReplicaSets,它定义了Pod的期望副本数、更新策略等,是Kubernetes推荐的管理Pods的方式。 - **Labels & Selectors**:Labels是附加到资源对象上的键值对,用于组织和选择资源对象;Selectors则根据Labels来选择一组资源对象。 - **Namespaces**:提供了一种将集群内资源对象分组隔离的机制,不同Namespace中的资源对象彼此隔离,互不影响。 - **ConfigMaps & Secrets**:用于存储和管理应用的配置数据,ConfigMaps存储非敏感信息,Secrets则用于存储敏感信息如数据库密码。 #### 9.1.4 Kubernetes在云计算中的角色 随着云计算技术的不断发展,Kubernetes已成为云原生应用不可或缺的一部分,它在云计算生态中扮演着至关重要的角色。 - **促进容器化应用的普及**:Kubernetes通过提供强大的容器编排能力,简化了容器化应用的部署、扩展和管理流程,降低了容器化技术的使用门槛,促进了容器化应用的普及。 - **支持微服务架构**:微服务架构是现代软件开发的重要趋势,Kubernetes通过其灵活的调度和扩展机制,能够很好地支持微服务架构的部署和运维,促进了微服务架构的广泛应用。 - **增强应用的可移植性和可扩展性**:Kubernetes支持跨云平台和跨基础设施的部署,使得应用能够在不同的云环境和物理环境中无缝迁移和扩展,增强了应用的可移植性和可扩展性。 - **推动DevOps文化的落地**:Kubernetes通过自动化和标准化的方式管理应用的生命周期,使得开发、测试和运维团队能够更紧密地协作,共同推动应用的快速迭代和优化,促进了DevOps文化的落地。 #### 9.1.5 Kubernetes生态与未来发展 Kubernetes的开源特性吸引了众多开发者和企业的关注,围绕Kubernetes形成了庞大的生态体系,包括各种云服务商提供的托管Kubernetes服务(如Google Kubernetes Engine、Amazon Elastic Kubernetes Service等)、第三方工具和服务(如Helm、Istio、Prometheus等)以及大量的社区支持和文档资源。 未来,随着云原生技术的不断发展和普及,Kubernetes将继续在云计算领域发挥重要作用。随着5G、物联网、边缘计算等新兴技术的兴起,Kubernetes也将不断拓展其应用场景和边界,为更多领域的数字化转型提供有力支持。同时,随着Kubernetes社区的不断壮大和技术的持续演进,我们可以期待Kubernetes在易用性、安全性、性能等方面取得更大的突破和进步。 综上所述,Kubernetes作为云原生应用的核心基础设施,在云计算的进阶旅程中扮演着举足轻重的角色。通过了解其基本概念、架构、核心组件以及生态体系,我们可以更好地利用Kubernetes来构建高效、可靠、可扩展的云原生应用,推动企业和组织的数字化转型和升级。
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