Kubernetes（k8s第一部分）-编程知识

这个技术一定会成为以后企业技术的标准

尙硅谷的王阳这个部分这个讲的特别好，可以自己去看

1，发展经历

阿里云iaas Infrastructure as a Service

平台及服务paas新浪云 platform as a service(号称免运维)（docker是下一代的标准）

容器化以后组件集群不好管理，映射关系比较困难。效率低下。端口乱七八糟。

saas软件设施及服务 software as a Service

容器集群化有什么好方法

用资源管理器。

Apache Mesos分布式资源管理的框架（之后使用k8s）

docker SWARM出现了（功能太少，优点是特别小）没有滚动更新回滚

他们退出历史舞台

k8s靠山是谷歌

容器化基础架构 borg Go语言（现代c语言） Borg

k8s特点：

轻量级。消耗的资源小，开源，弹性伸缩。负载均衡。IPVS

适合人群：软件工程师，测试工程师，运维工程师，软件架构师，项目经理

2，知识图谱

介绍说明：

前世今生 Kubernetes框架 Kuberetes关键字含义

基础概念

什么是POD 控制器类型k8s中的网络通讯模式

构建k8s集群

资源清单：

资源，掌握资源清单的语法。编写pod。掌握pod的生命周期

pod控制器

掌握各种控制器的特点以及使用定义方式

服务发现

掌握svc原理及其构建方式。

存储

掌握多种存储类型的特点，并且能够在不同环境中选择合适的存储方案（有自己的见解很重要）

服务的分类：

有状态服务：跟项目DBMS缺失了东西

无状态服务：流水线工人LVS APACHE（数据可以通过数据共享去完成）

调度器

掌握调度器原理能够根据要求把Pod定义到想要的节点运行

集群安全机制

安全：集群的认证，鉴权，访问控制，原理及其流程

HELM

Linux的yum包管理工具RPM包掌握HELM原理 HELM模版自定义 HELM

运维

Kubeadm认证只有一年。也就是需要每年更新一次，内网的话会有问题。所以会修改源码为10年。能够构建高可用的kubernetes集群

3，组件说明

etcd:

官方将他定位成一个可信赖的分布式键值存储服务。它能够为整个分布式集群存储一些关键数据。协助分布式集群的正常运转。

推荐在Kubernetes集群中使用Etcd v3 v2版本已在Kubernetes v1。11 中弃用。

APISERVER：所有服务访问统一入口

CrontrollerManager：维持副本期望数目。

Scheduler：负责接受任务，选择合适的节点进行分配任务。

ETCD：键值对数据库。储存K8S集群所有重要信息。（持久化）

Kubelet：直接跟容器引擎交互实现容器的生命周期管理。

Kube-proxy:负责写入规则至IPTABLES，IPVS，实现服务映射访问的

COREDNS：可以为集群中的SVC创建一个域名IP的对应关系解析。

DASHBOARD：给K8S集群提供一个B/S结构访问体系。

INGRESS CONTROLLER:官方只能实现四层代理。INGRESS 可以实现七层代理。

FEDETATION：提供一个跨集群中心多K8S统一管理功能

PROMETEUS：提供K8S集群的监控能力

ELK：提供K8S集群日志统一分析介入平台。

高可用集群副本数据最好是>=3 奇数个。

POD概念

自主式Pod

死了就没人管。

控制器管理的Pod

只要有pod就会启动pause，容器>=1.公用pause的网络栈，html的存储

ReplicationController

ReplicationController用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出。会自动创建新的Pod来代替。而如果异常多出来的容器也会自动回收。

在新版本的Kubernetes中建议使用ReplicaSet来取代ReplicationControlle

ReplicaSet（官方使用）

ReplicaSet跟ReplicationController没有本质的不同，只是名字不一样，并且ReplicaSet支持集合式的selector。

Deployment（有一个滚动更新）

虽然ReplicaSet可以独立使用。但一般还是建议使用Deployment来自动管理ReplicaSet，这样就无须担心跟其他机制的不兼容问题。（比如ReplicaSet不支持rolling-update但 Deployment支持）

滚动更新：建一个删一个，

RS不会删除，会停用

HPA

Horizontal Pod Autoscaling 仅适用于Deployment和ReplicaSet，在V1版本中仅支持根据Pod的CPU利用率扩缩容。在vlalpha版本中，支持根据内存和用户自定义的metric扩缩容

StatefulSet

StatefulSet是为了解决有状态服务的问题。（对应Deployments和ReplicaSets是为了无状态服务而设计），其应用场景包括：

稳定的持久化储存，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据。基于PVC来实现

稳定的网络标志，即Pod重新调度后其PodName不变。基于Headless Service（即没有Cluster IP 的Service）来实现

有序部署，有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次进行（即从0到N-1，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态），基于init containers来实现。

有序收缩：有序删除。（即从N-1到0）

DeamonSet

DeamonSet确保全部（或者一些）Node上运行一个Pod的副本。当有Node加入集群时，也会为他们新增一个Pod。当有Node从集群移除时。这些Pod也会被回收。删除DaemonSet将会删除它创建的所有Pod。

使用DaemonSet的一些典型用法。

运行集群存储deamon，例如在每个Node上运行glusterd、ceph。

在每个Node上运行日志收集daemon，例如fluentd。logstash。

在每个Node上运行监控daemon，例如Prometheus Node Exporter

Job Cronjob

Job 负责批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个Pod成功结束。

Cron Job管理基于时间的Job，即：

在给定时间点只运行一次。

周期性地在给定时间点运行。

服务发现

网络通讯方式

1.kubernetes的网络模型假定了所有Pod都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在GCE（Google Compute Engine）里面是现成的网络模型，Kubernetes假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建Kubernetes集群。就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这个网络假设。将不同节点上的Docker容器之间的互相访问先打通。然后运行Kubernetes。

2。同一个Pod内的多个容器之间：lo

各Pod之间的通讯：Overlay Network

Pod与Service之间的通讯：各节点的Iptables规则。

Flannel 是 CoreOS 团队针对Kubernetes设计的一个网络规划服务，简单来说。他的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。而且它还能在这些IP地址之间建立一个覆盖网络（Overlay Network），通过这个覆盖网络。将数据原封不动地传递到目标容器内。