以图形化的方式了解Kubernetes

程序猿Damon

发布于 2020-08-28 11:33:10

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发布于 2020-08-28 11:33:10

文章被收录于专栏：程序猿 Damon 带你进阶全栈

容器

在我们尝试了解Kubernetes之前，让我们花一点时间来澄清容器是什么，以及它们为什么如此受欢迎。毕竟，在不知道容器是什么的情况下谈论容器编排器（Kubernetes）是没有意义的。

“容器”是一个用来存放你放入的所有物品的容器。

像应用程序代码，依赖库以及它的依赖关系一直到内核。这里的关键概念是隔离。将所有内容与其余内容隔离开，以便你更好地控制它们。容器提供三种隔离类型：

工作区隔离（流程、网络）
资源隔离（CPU、内存）
文件系统隔离（联合文件系统）

考虑一下像VM一样的容器。它们精简，快速（启动）且体积小。而且，所有这些都没有构建起来。取而代之的是，他们使用Linux系统中存在的结构（例如cgroups、namespaces）在其上构建了一个不错的抽象。

现在我们知道什么是容器了，很容易理解为什么它们很受欢迎。不仅可以分发应用程序的二进制/代码，还可以以实用的方式交付运行应用程序所需的整个环境，因为可以将容器构建为非常小的单元。解决“在我的机器上工作”问题的完美解决方案。

什么时候使用Kubernetes？

容器一切都很好，软件开发人员的生活现在要好很多。那么，为什么我们需要另一项技术，如Kubernetes这样的容器编排工具呢？

当进入某个状态时，你需要用到它来管理众多容器。

问：我的前端容器在哪里，我要运行几个？答：很难说，使用容器编排工具。

问：如何使前端容器与新创建的后端容器对话？答：对IP进行硬编码，或者，使用容器编排工具。

问：如何进行滚动升级？答：在每个步骤中手动握住，或者，使用容器编排工具。

为什么我更喜欢Kubernetes

有很多容器编排工具，例如Docker Swarm，Mesos和Kubernetes。我的选择是Kubernetes（因此有了本文），因为Kubernetes是…

就像乐高积木一样，它不仅具有大规模运行容器编排所需的组件，而且还具有使用自定义组件交换内部和外部交换不同组件的灵活性。想要拥有一个自定义的调度程序，也很方便。需要具有新的资源类型，编写一个CRD。此外，社区非常活跃，并且工具迅速发展。

Kubernetes架构

每个Kubernetes集群都有两种类型的节点，主节点和工作节点。顾名思义，主节点是在工作程序运行有效负载（应用程序）的地方控制和监视群集。

集群可以与单个主节点一起工作，但是最好拥有三个以实现高可用性（称为HA群集）。

让我们仔细看一下主节点及其组成。

etcd：数据库，用于存储有关kubernetes对象，其当前状态，访问信息和其他集群配置信息的所有数据。

API Server：RESTful API服务器，公开端点以操作整个集群。主节点和工作节点中的几乎所有组件都与该服务器通信以执行其职责。

调度程序：负责决定哪个有效负载需要在哪台机器上运行。

控制管理器：这是一个控制循环，它监视集群的状态（通过调用API服务器来获取此数据）并采取措施将其置于预期状态。

kubelet：是工作节点的心脏。它与主节点API服务器通信并运行为其节点安排的容器。

kube-proxy：使用IP表/IPVS处理Pod的网络需求。

Pod：运行所有容器的Kubernetes的功劳。如果没有Pod的抽象，就无法在kubernetes中运行容器。Pod添加了对容器之间的kuberenetes联网方式至关重要的功能。

快乐的Pod

一个Pod可以有多个容器，并且在这些容器中运行的所有服务器都可以将彼此视为本地主机。这使得将应用程序的不同方面分离为单独的容器，并将它们全部作为一个容器加载在一起非常方便。有多种不同的Pod模式，例如sidecar，proxy和大使，可以满足不同的需求。查看这篇文章[1]可以了解有关它们的更多信息。

Pod网络接口提供了一种将其与同一节点和其他工作节点中的其他Pod通信的机制。