专栏首页晨曦破晓の家Kubernetes 学习(1)-了解k8s及其组件

Kubernetes 学习(1)-了解k8s及其组件

什么是Kubernetes?

Kubernetes(k8s)是自动化容器操作的开源平台,这些操作包括部署,调度和节点集群间扩展。如果你曾经用过Docker容器技术部署容器,那么可以将Docker看成Kubernetes内部使用的低级别组件。Kubernetes不仅仅支持Docker,还支持Rocket,这是另一种容器技术。

使用Kubernetes可以:

  • 自动化容器的部署和复制
  • 随时扩展或收缩容器规模
  • 将容器组织成组,并且提供容器间的负载均衡
  • 很容易地升级应用程序容器的新版本
  • 提供容器弹性,如果容器失效就替换它,等等

集群

集群是一组节点,这些节点可以是物理服务器或者虚拟机,之上安装了Kubernetes平台。

image

上图可以看到如下组件,使用特别的图标表示Service和Label:

  • Pod
  • Container(容器)
  • Label(label)(标签)
  • Replication Controller(复制控制器)
  • Service(enter image description here)(服务)
  • Node(节点)
  • Kubernetes Master(Kubernetes主节点)

Pod

Pod(上图绿色方框)安排在节点上,包含一组容器和卷。同一个Pod里的容器共享同一个网络命名空间,可以使用localhost互相通信。Pod是短暂的,不是持续性实体。你可能会有这些问题:

  • 如果Pod是短暂的,那么我怎么才能持久化容器数据使其能够跨重启而存在呢? 是的,Kubernetes支持卷的概念,因此可以使用持久化的卷类型。
  • 是否手动创建Pod,如果想要创建同一个容器的多份拷贝,需要一个个分别创建出来么?可以手动创建单个Pod,但是也可以使用Replication Controller使用Pod模板创建出多份拷贝,下文会详细介绍。
  • 如果Pod是短暂的,那么重启时IP地址可能会改变,那么怎么才能从前端容器正确可靠地指向后台容器呢?这时可以使用Service,下文会详细介绍。

Lable

正如图所示,一些Pod有Label(enter image description here)。一个Label是attach到Pod的一对键/值对,用来传递用户定义的属性。比如,你可能创建了一个"tier"和“app”标签,通过Label(tier=frontend, app=myapp)来标记前端Pod容器,使用Label(tier=backend, app=myapp)标记后台Pod。然后可以使用Selectors选择带有特定Label的Pod,并且将Service或者Replication Controller应用到上面。

Replication Controller

是否手动创建Pod,如果想要创建同一个容器的多份拷贝,需要一个个分别创建出来么,能否将Pods划到逻辑组里?

Replication Controller确保任意时间都有指定数量的Pod“副本”在运行。如果为某个Pod创建了Replication Controller并且指定3个副本,它会创建3个Pod,并且持续监控它们。如果某个Pod不响应,那么Replication Controller会替换它,保持总数为3.如下面的动画所示:

image

如果之前不响应的Pod恢复了,现在就有4个Pod了,那么Replication Controller会将其中一个终止保持总数为3。如果在运行中将副本总数改为5,Replication Controller会立刻启动2个新Pod,保证总数为5。还可以按照这样的方式缩小Pod,这个特性在执行滚动升级时很有用。

当创建Replication Controller时,需要指定两个东西:

  1. Pod模板:用来创建Pod副本的模板
  2. Label:Replication Controller需要监控的Pod的标签。

现在已经创建了Pod的一些副本,那么在这些副本上如何均衡负载呢?我们需要的是Service。

Service

如果Pods是短暂的,那么重启时IP地址可能会改变,怎么才能从前端容器正确可靠地指向后台容器呢?

Service是定义一系列Pod以及访问这些Pod的策略的一层抽象。Service通过Label找到Pod组。因为Service是抽象的,所以在图表里通常看不到它们的存在,这也就让这一概念更难以理解。

现在,假定有2个后台Pod,并且定义后台Service的名称为‘backend-service’,lable选择器为(tier=backend, app=myapp)。backend-service 的Service会完成如下两件重要的事情:

  • 会为Service创建一个本地集群的DNS入口,因此前端Pod只需要DNS查找主机名为 ‘backend-service’,就能够解析出前端应用程序可用的IP地址。
  • 现在前端已经得到了后台服务的IP地址,但是它应该访问2个后台Pod的哪一个呢?Service在这2个后台Pod之间提供透明的负载均衡,会将请求分发给其中的任意一个(如下面的动画所示)。通过每个Node上运行的代理(kube-proxy)完成。这里有更多技术细节。

下述动画展示了Service的功能。注意该图作了很多简化。如果不进入网络配置,那么达到透明的负载均衡目标所涉及的底层网络和路由相对先进

image

有一个特别类型的Kubernetes Service,称为'LoadBalancer',作为外部负载均衡器使用,在一定数量的Pod之间均衡流量。比如,对于负载均衡Web流量很有用。

Node

节点(上图橘色方框)是物理或者虚拟机器,作为Kubernetes worker,通常称为Minion。每个节点都运行如下Kubernetes关键组件:

  • Kubelet:是主节点代理。
  • Kube-proxy:Service使用其将链接路由到Pod,如上文所述。
  • Docker或Rocket:Kubernetes使用的容器技术来创建容器。

Kubernetes Master

集群拥有一个Kubernetes Master(紫色方框)。Kubernetes Master提供集群的独特视角,并且拥有一系列组件,比如Kubernetes API Server。API Server提供可以用来和集群交互的REST端点。master节点包括用来创建和复制Pod的Replication Controller。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • 8个尽量优化你的SQL

    ==3、尽量避免使用in 和not in,会导致数据库引擎放弃索引进行全表扫描。==

    用户4464623
  • 设计模式(五)-工厂方法模式

    工厂方法模式是一种创建型模式,工厂方法模式的目标是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类中。

    用户4464623
  • Spring MVC 工作流程简介

    Spring MVC属于SpringFrameWork的后续产品,已经融合在Spring Web Flow里面。Spring 框架提供了构建 Web 应用程序的...

    用户4464623
  • kubernetes 基本技术概述铺垫

    比如,你可能创建了一个"tier"和“app”标签,通过Label(tier=frontend, app=myapp)来标记前端Pod容器,使用Label(ti...

    Devops海洋的渔夫
  • 深入浅出Kubernetes架构!!建议收藏

    Kubernetes 已经成为容器编排领域的王者,它是基于容器的集群编排引擎,具备扩展集群、滚动升级回滚、弹性伸缩、自动治愈、服务发现等多种特性能力。

    架构师修行之路
  • Kubernetes 使用Service暴露应用

    (凡人皆有一死来描述pod,没有比这跟准确的了)。事实上,Pod是有生命周期的。当一个工作节点(Node)销毁时,节点上运行的Pod也会销毁,然后通过Repli...

    kubernetes中文社区
  • 在 Kubernetes 中实现零宕机部署应用

    如果你使用像 Gmail 这样的在线服务或者大型社交媒介和电子商务平台,你可能从来都没有遇到过哪个页面会提示你“请等待我们的应用更新完成”。

    米开朗基杨
  • Kubernetes基础:Service

    我们通过Pod、Deployment等可以将应用发布到Kubernetes平台中,但是如果我们如何才能访问我们部署的应用呢?有一个办法就是通过节点的IP加上节点...

    大江小浪
  • 026.掌握Service-外部访问

    由于Pod和Service都是Kubernetes集群范围内的虚拟概念,所以集群外的客户端默认情况,无法通过Pod的IP地址或者Service的虚拟IP地址:虚...

    木二
  • Kubernetes基本概念(术语介绍)

    在实践之前,必须先学习 Kubernetes 的几个重要概念,它们是组成 Kubernetes 集群的基石。

    DevinGeng

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券