家政网站怎么做,百度广告屏蔽,网站没有index.html,国内网站设计案例文章目录 1、Kubernetes集群概述1.1、概述1.2、通过声明式API即可 2、Kubernetes 集群架构2.1、Master 组件2.1.1、API Server2.1.2、集群状态存储2.1.3、控制器管理器2.1.4、调度器 2.2、Worker Node 组件2.2.1、kubelet2.2.2、容器运行时环境2.2.3、kube-proxy 2.3、图解架构… 文章目录 1、Kubernetes集群概述1.1、概述1.2、通过声明式API即可 2、Kubernetes 集群架构2.1、Master 组件2.1.1、API Server2.1.2、集群状态存储2.1.3、控制器管理器2.1.4、调度器 2.2、Worker Node 组件2.2.1、kubelet2.2.2、容器运行时环境2.2.3、kube-proxy 2.3、图解架构 3、核心扩展部件3.1、网络插件3.2、CoreDNS3.3、Dashboard3.4、容器资源监控系统3.5、集群日志系统3.6、Ingress Controller 4、小小疑问4.1、声明式API和命令式API4.2、区分kubectl和kubelet 参考 1、Kubernetes集群概述
1.1、概述
Kubernetes 是一个容器编排平台它使用共享网络将多个主机物理服务器或虚拟机构建成集群。分为 Master Node主节点和Worker Node工作节点Master负责管理整个集群Worker 负责接收请求并以Pod容器集合形式运行工作负载。下图为Kubernetes 集群工作模式示意图。 Master是集群的网关和中枢负责为客户端提供API接口调用、确保各资源对象不断地接近用户期望的状态、并以最优的方式调度Pod到指定Node以及编排其他组件之间的通信等任务它是客户端访问集群的唯一入口。生产环境通常部署多个Master为了冗余和负载均衡。
Worker Node负责接收来自 Master 下发的指令并相应创建或销毁Pod 对象以及路由、流量转发等任务。在生产环境中随着微服务的增多或者业务应用的扩容Worker会随之增多。
概括来说Kubernetes将所有工作节点的资源CPU、磁盘、内存、网络等集合在一起形成了一台更加强大的“服务器”通过Master上的API接口暴露集群的计算和存储接口再由 Master通过调度算法将客户端请求的工作负载指派至特定的Node上并且Master 会自动处理因Worker Node的添加、故障、或移除等变动对 Pod 的影响。
Kubernetes是构建在底层主机集群之上的“云原生应用操作系统”而容器是运行在其上的进程。 Kubernetes 中每个对象都使用 “名称”作为其唯一标识符出于名称的隔离和复用、资源隔离的目的使用“Namespace” 作为作用域。
1.2、通过声明式API即可
在开发云原生应用时主要使用声明式API这种方式简单易用程序员朋友可以更好地集中精力开发业务。
在运行应用时用户只需要通过 API声明业务应用的最终状态例如为 Nginx 应用运行 6个实例等Kubernetes 便能完成后续的所有任务包括应用本身的运行实例数量、路由策略、访问策略以及存储等。
以下为某个声明式yaml的示例Kubernetes 也支持使用命令行工具 kubectl 提交请求。
apiVersion: v1
kind: Podmetadata:name: busyboxnamespace: testlabels:app: busyboxspec:containers:- name: busyboximage: busybox2、Kubernetes 集群架构
Kubernetes 属于Server-Client架构Master Node主要由API Serverkube-apiserver、 Controller-ManagerKube-controller-manager和 Schedulerkube-scheduler这3个组件以及一个用于存储集群状态的 etcd 存储服务组成它们构成整个集群的控制平面
而Worker Node则主要包含 kubelet、kube-proxy及容器运行时以前Docker是常用的实现3个组件它们承载运行各类应用容器。各组件如下图所示
2.1、Master 组件
Master是集群的大脑它维护了Kubernetes 的所有对象记录负责管理对象状态、并响应集群中各种资源对象的管理操作以及确保各资源对象的 实际状态 与 所需状态 相匹配。控制平面各组件及其主要功能如下
2.1.1、API Server
API Server 是Kubernetes 控制平面的前端支持不同类型应用的生命周期编排包括部署、缩放和滚动更新等。它还是整个集群的网关接口用于接收、校验以及响应所有的REST请求并将结果状态存储到etcd中。
2.1.2、集群状态存储
Kubernetes集群的所有状态信息都需要存储于etcd 中。etcd 是分布式键值存储可用于服务发现、共享配置以及一致性保障 如数据库主节点选择、分布式等。
etcd还为其存储的数据提供了监听 warch机制用于监听和推送变更。API Server是Kubernetes集群中唯一能够与etcd通信的组件它封装了这种监听机制并借此同其他各组件高效协同。这一点类似于多个应用服务器借助zookeeper协同。
2.1.3、控制器管理器
控制器负责实现客户端通过 API Server 提交的请求它驱动API 对象的当前状态逼近期望状态。Kubernetes 提供了驱动 Node、Pod 、 Server、Endpoint、ServiceAccount 和 Token 等数十种类型对象的控制器。
2.1.4、调度器
Kubernetes 系统上的调度是指为 API Server 接收到的每一个Pod 创建请求并在集群中为其匹配出一个最佳工作节点。kube-scheduler 是默认调度器程序它调度时的考量因素包括硬件、软件与策略约束、亲和与反亲和、污点等特征。
2.2、Worker Node 组件
Worker Node 组件是集群的体力劳动者为了保证有足够的资源运行成百上千个容器化应用一个集群通常会有多个 Worker Node 。每个Node 会定期向 Master 报告自身的状态变动并接受 Master 的管理。
2.2.1、kubelet
kubelet 是 Kubernetes 中最重要的组件之一是运行于每个 Node之上的“节点代理”服务负责接收并执行 Master 发来的指令以及管理当前 Node 上 Pod 对象的容器等任务。它支持从 API Server 接收 Pod 资源定义并通过 容器运行时 去创建、启动和监视容器。
kubelet 会持续监视当前节点上各Pod 的健康状态并在任何 Pod 出现问题时将其重建。同时也会及时跟Master通信将自身情况上报于Master。
2.2.2、容器运行时环境
Pod 是一组容器集合真正负责运行容器的是底层的 容器运行时 。kubelet 通过 CRI(容器运行时接口可支持多种类型的 OCI 容器运行时例如 docker、containerd、CRI-O、runC、Kata等。
2.2.3、kube-proxy
kube-proxy 是需要运行于集群中每个节点之上的服务进程它把 API Server 上的Service 资源对象转换为当前节点上的 iptables 或与ipvs 规则这些规则 能够将那些 发往Service 对象 ClusterIP 的流量 分发至它后端的 Pod 端点之上。
kube-proxy是 Kubernetes的核心网络组件它本质上更像是Pod 的代理及负载均衡器负责确保集群中 Node、Service 和Pod 对象之间的通信。
2.3、图解架构 如上图所示
开发/运维人员可以通过kubectl命令或者使用由Kubernetes提供的客户端SDK调用apiserver提供的接口。调用apiserver接口后Kubernetes将资源定义信息存入到etcd数据库资源定义信息就是期望状态。收到定义信息后controller-manager会努力将期望状态变为实际状态并且会把实际状态写入到etcd数据库中。如果定义信息没有被scheduler模块调度那么实际状态就是待调度当scheduler把pod调度到用户指定的节点时这时实际状态则就是真实的Pod运行状态了。当scheduler把 “pod应该调度到哪个节点” 的信息写入到etcd数据库时这时节点上的kubelet会利用list-watch机制收到这个信息然后kubelet根据收到的信息运行pod的定义信息并且把pod运行起来。每个节点上都会有kube-proxy服务包括master节点利用kube-proxy模块可以作为集群的流量入口。每个节点必须安装好容器运行时比如docker、containerd因为最终把容器进程跑起来的还是要靠 容器运行时 。
3、核心扩展部件
常用的核心扩展部件包括如下几个
3.1、网络插件
网络插件是必要部件常用的有Flannel、Calico等。我主要使用Calico 云厂商一般是结合VPC有自己的一套实现。
3.2、CoreDNS
Kubernetes使用DNS应用程序实现名称解析和服务发现功能它自1.11 版本起默认使用 CoreDNS。之前的版本中用到的是kube-dns。
3.3、Dashboard
一套WebUI用于可视化 Kubernetes集群。Dashboard可用于获取集群中资源对象的详细信息例如集群中的 Node、Namespace、 Volume、ClusterRole 和Job 等也可以创建或者修改这些资源对象。
3.4、容器资源监控系统
监控系统是分布式应用的重要基础设施Kubernetes常用的指标监控部件有Metrics-Server、Prometheus 等。
3.5、集群日志系统
日志系统是构建可观测分布式应用的基础设施有助于帮助开发人员发现和定位问题。Kubernetes 常用的日志系统是由ElasticSearch、Fluentd 和 KibanaEFK 组合提供的解决方案或者使用ELK等方案。
3.6、Ingress Controller
Ingress资源是 Kubernetes 将集群外部 HTTP流量引入到集群内部的资源类型它仅用于控制流量的规则和配置的集合它不能进行“流量穿透”要通过Ingress控制器发挥作用。常用的Ingress控制器有Nginx等。
在以上这些附件中CoreDNS、监控系统、日志系统和 Ingress 控制器这种基础支撑类服务一般安装在集群内部。而Dashboard是提高用户效率和体验的可视化工具一般在集群外部独立安装。
4、小小疑问
4.1、声明式API和命令式API
一个注重结果一个注重过程。
声明式declarative编程着重于最终结果如何达成结果则要依赖于给定语言的基础组件能力程序员只需要指定做什么而非如何去做声明式编程常用于数据库和配置管理软件中关系型数据库的SQL语言便是最典型的代表之一。
命令式imperative编程称为过程式编程更合适它需要由程序员指定做事情的具体步骤更注重如何达成结果的过程。
4.2、区分kubectl和kubelet
初学者经常分不清kubectl和kubelet的区别通过上文可以知道
kubectl是一个Kubernetes轻量级的客户端用于调用Api-Server的接口一般安装在Master节点。
kubelet是安装在每个Node节点上的代理用于与Master高效通信以及完成Master下发的任务、以及上报任务和自身的情况。
参考
Kubernetes架构及核心部件
