kubernetes k8s
k8s 基础概念
k8s 是什么
Kubenetes是一个针对容器应用,进行自动部署,弹性伸缩和管理的开源系统。主要功能是生产环境中的容器编排。
k8s架构的组成
K8S集群至少需要一个主节点(Master)和多个计算节点(Node)。
主节点主要用于暴露API,调度部署和节点的管理;
计算节点运行一个容器运行环境,一般是docker环境,同时运行一个K8s的代理(kubelet)用于和master通信。计算节点也会运行一些额外的组件,像记录日志,节点监控,服务发现等等。计算节点是k8s集群中真正工作的节点。
Master节点(默认不参加实际工作):
Kubectl:客户端命令行工具,作为整个K8s集群的操作入口;
Api Server:在K8s架构中承担的是“桥梁”的角色,作为资源操作的唯一入口,它提供了认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制。客户端与k8s群集及K8s内部组件的通信,都要通过Api Server这个组件;
Controller-manager:负责维护群集的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
Scheduler:负责资源的调度,按照预定的调度策略将pod调度到相应的node节点上;
Etcd:担任数据中心的角色,保存了整个群集的状态;
Node节点:
Kubelet:负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume和网络的管理,一般运行在所有的节点,是Node节点的代理,当Scheduler确定某个node上运行pod之后,会将pod的具体信息(image,volume)等发送给该节点的kubelet,kubelet根据这些信息创建和运行容器,并向master返回运行状态。(自动修复功能:如果某个节点中的容器宕机,它会尝试重启该容器,若重启无效,则会将该pod杀死,然后重新创建一个容器);
Kube-proxy:Service在逻辑上代表了后端的多个pod。负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡(外界通过Service访问pod提供的服务时,Service接收到的请求后就是通过kube-proxy来转发到pod上的);
container-runtime:是负责管理运行容器的软件,比如docker
Pod:是k8s集群里面最小的单位。每个pod里边可以运行一个或多个container(容器),如果一个pod中有两个container,那么container的USR(用户)、MNT(挂载点)、PID(进程号)是相互隔离的,UTS(主机名和域名)、IPC(消息队列)、NET(网络栈)是相互共享的。我比较喜欢把pod来当做豌豆夹,而豌豆就是pod中的container;
Kubernetes相关基础概念
master:
k8s集群的管理节点,负责管理集群,提供集群的资源数据访问入口。拥有Etcd存储服务(可选),运行Api Server进程,Controller Manager服务进程及Scheduler服务进程;
node(worker):
Node(worker)是Kubernetes集群架构中运行Pod的服务节点,是Kubernetes集群操作的单元,用来承载被分配Pod的运行,是Pod运行的宿主机。运行docker eninge服务,守护进程kunelet及负载均衡器kube-proxy;
pod:
运行于Node节点上,若干相关容器的组合。Pod内包含的容器运行在同一宿主机上,使用相同的网络命名空间、IP地址和端口,能够通过localhost进行通信。Pod是Kurbernetes进行创建、调度和管理的最小单位,它提供了比容器更高层次的抽象,使得部署和管理更加灵活。一个Pod可以包含一个容器或者多个相关容器;
label:
Kubernetes中的Label实质是一系列的Key/Value键值对,其中key与value可自定义。Label可以附加到各种资源对象上,如Node、Pod、Service、RC等。一个资源对象可以定义任意数量的Label,同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去。Kubernetes通过Label Selector(标签选择器)查询和筛选资源对象;
Replication Controller:
Replication Controller用来管理Pod的副本,保证集群中存在指定数量的Pod副本。
集群中副本的数量大于指定数量,则会停止指定数量之外的多余容器数量。反之,则会启动少于指定数量个数的容器,保证数量不变。
Replication Controller是实现弹性伸缩、动态扩容和滚动升级的核心;
Deployment:
Deployment在内部使用了RS来实现目的,Deployment相当于RC的一次升级,其最大的特色为可以随时获知当前Pod的部署进度;
HPA(Horizontal Pod Autoscaler):
Pod的横向自动扩容,也是Kubernetes的一种资源,通过追踪分析RC控制的所有Pod目标的负载变化情况,来确定是否需要针对性的调整Pod副本数量;
Service:
Service定义了Pod的逻辑集合和访问该集合的策略,是真实服务的抽象。
Service提供了一个统一的服务访问入口以及服务代理和发现机制,关联多个相同Label的Pod,用户不需要了解后台Pod是如何运行;
Volume:
Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录,Kubernetes中的Volume是定义在Pod上,可以被一个或多个Pod中的容器挂载到某个目录下;
Namespace:
Namespace用于实现多租户的资源隔离,可将集群内部的资源对象分配到不同的Namespace中,形成逻辑上的不同项目、小组或用户组,便于不同的Namespace在共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理;
References
2023高薪必备:K8S面试题 (史上最全 + 收藏版)https://mp.weixin.qq.com/s/8TNCVZ5jSYmJxXimI5XbkQ
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