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Kubernetes

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Junjie Li edited this page Oct 17, 2021 · 1 revision

Kubernetes

容器化应用程序

创建一个Kubernetes集群

将容器化（将应用与单个主机分离的方式打包）的应用部署到集群，kubernetes以更高效的方式跨集群和集群内自动分发和调度应用容器。

Master调度整个集群

Nodes（虚拟机或物理机）负责运行应用（工作机器），每个Node有Kubelet（管理Node，作为Node与Master通信的代理），Node还要有处理容器操作的工具，如docker。

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Kubernetes Bootcamp Terminal

$ minikube start
* minikube v1.18.0 on Ubuntu 18.04 (kvm/amd64)
* Using the none driver based on existing profile

X The requested memory allocation of 2200MiB does not leave room for system overhead (total system memory: 2460MiB). You may face stability issues.
* Suggestion: Start minikube with less memory allocated: 'minikube start --memory=2200mb'

* Starting control plane node minikube in cluster minikube
* Running on localhost (CPUs=2, Memory=2460MB, Disk=194868MB) ...
* OS release is Ubuntu 18.04.5 LTS
* Preparing Kubernetes v1.20.2 on Docker 19.03.13 ...
  - kubelet.resolv-conf=/run/systemd/resolve/resolv.conf
  - Generating certificates and keys ...
  - Booting up control plane ...
  - Configuring RBAC rules ...
* Configuring local host environment ...
* Verifying Kubernetes components...
  - Using image gcr.io/k8s-minikube/storage-provisioner:v4
* Enabled addons: default-storageclass, storage-provisioner
* Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and "default" namespace by default
$ kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"20", GitVersion:"v1.20.4", GitCommit:"e87da0bd6e03ec3fea7933c4b5263d151aafd07c", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-02-18T16:12:00Z", GoVersion:"go1.15.8", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"20", GitVersion:"v1.20.2", GitCommit:"faecb196815e248d3ecfb03c680a4507229c2a56", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-01-13T13:20:00Z", GoVersion:"go1.15.5", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
$ kubectl cluster-info
Kubernetes control plane is running at https://172.17.0.21:8443
KubeDNS is running at https://172.17.0.21:8443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
$ kubectl get nodes
NAME       STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
minikube   Ready    control-plane,master   80s   v1.20.2
$

使用kubectl创建Deployment

Deployment负责创建和更新应用程序实例，会持续监视这些实例。 如果托管实例的节点关闭或被删除，则 Deployment 控制器会将该实例替换为群集中另一个节点上的实例。 这提供了一种自我修复机制来解决机器故障维护问题。

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  • searched for a suitable node where an instance of the application could be run (we have only 1 available node)
  • scheduled the application to run on that Node
  • configured the cluster to reschedule the instance on a new Node when needed
kubectl create deployment --image=

查看pod和工作节点

Pod:一组一个或多个应用程序容器以及这些容器的一些共享资源（包括共享存储、网络、关于每个容器如何运行的信息）。

Pod 为特定于应用程序的“逻辑主机”建模，并且可以包含相对紧耦合的不同应用容器。Pod 中的容器共享 IP 地址和端口，始终位于同一位置并且共同调度，并在同一工作节点上的共享上下文中运行。

Pod是 Kubernetes 平台上的原子单元。 当我们在 Kubernetes 上创建 Deployment 时，该 Deployment 会在其中创建包含容器的 Pod （而不是直接创建容器）。每个 Pod 都与调度它的工作节点绑定，并保持在那里直到终止（根据重启策略）或删除。 如果工作节点发生故障，则会在群集中的其他可用工作节点上调度相同的 Pod。

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工作节点可以有多个pod，Kubernetes 主节点会自动处理在群集中的工作节点上调度 pod 。 主节点的自动调度考量了每个工作节点上的可用资源。

每个 Kubernetes 工作节点至少运行:

  • Kubelet，负责 Kubernetes 主节点和工作节点之间通信的过程; 它管理 Pod 和机器上运行的容器。
  • 容器运行时（如 Docker）负责从仓库中提取容器镜像，解压缩容器以及运行应用程序。
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使用 Service 暴露您的应用

Kubernetes 集群中的每个 Pod (即使是在同一个 Node 上的 Pod )都有一个惟一的 IP 地址，因此需要一种方法自动协调 Pod 之间的变更，以便应用程序保持运行。

Service定义了 Pod 的逻辑集和访问 Pod 的协议,Service 下的一组 Pod 通常由 LabelSelector来标记。Service 匹配一组 Pod 是使用标签(Label)和选择器(Selector), 它们是允许对 Kubernetes 中的对象进行逻辑操作的一种分组原语。

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Service Type

  • ClusterIP (默认) - 在集群的内部 IP 上公开 Service 。这种类型使得 Service 只能从集群内访问。
  • NodePort - 使用 NAT 在集群中每个选定 Node 的相同端口上公开 Service 。使用<NodeIP>:<NodePort> 从集群外部访问 Service。是 ClusterIP 的超集。
  • LoadBalancer - 在当前云中创建一个外部负载均衡器(如果支持的话)，并为 Service 分配一个固定的外部IP。是 NodePort 的超集。
  • ExternalName - 通过返回带有该名称的 CNAME 记录，使用任意名称(由 spec 中的externalName指定)公开 Service。不使用代理。这种类型需要kube-dns的v1.7或更高版本。

Kubernetes 的 Service 是一个抽象层，它定义了一组 Pod 的逻辑集，并为这些 Pod 支持外部流量暴露、负载平衡和服务发现。

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用kubectl扩缩应用程序

扩缩 是通过改变 Deployment 中的副本数量来实现的。

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扩展 Deployment 将创建新的 Pods，并将资源调度请求分配到有可用资源的节点上，收缩 会将 Pods 数量减少至所需的状态。（负载均衡）

执行滚动更新

滚动更新 允许通过使用新的实例逐步更新 Pod 实例，零停机进行 Deployment 更新。

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滚动更新允许以下操作：

  • 将应用程序从一个环境提升到另一个环境（通过容器镜像更新）
  • 回滚到以前的版本
  • 持续集成和持续交付应用程序，无需停机
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