kubernetes基础概念理解

一、概念理解

容器:一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术

Pod:  k8s最小的调度单位,封装了一个或者多个容器的资源对象,共享命名空间

资源标签:一个键值型(key/value)数据,辨别pod的熟悉

标签选择器: Lable Selector,根据标签过滤符合调剂的资源对象的机制

Pod控制器:用户不会直接部署管理pod,借助另一个抽象的工具---控制器(control) 进行管理,达到副本数量精确

1、ReplicationController //几乎废弃

2、ReplicaSet //新一代控制器

3、Deployment //是目前最常用的管理无状态的pod,构建于RS之上

4、StatefulSet //有状态应用,如database,为每个Pod创建独特标识,确保Pod间顺序性

5、DaemonSet //用于确保每个节点都运行某Pod的一个副本,新增节点也会被添加此类Pod,用于运行集群存储守护进程,如ceph和glusterd,日志收集进程fluentd、logstash以及监控进程,prometheus的Node Exporter等

6、Job //运行完成后可终止的应用,如批处理作业任务

Deployment 支持基于集合( set-based )的标签选择器,以及它的滚动更新( Rolling-Update )机制,区别于RS的地方

7、服务资源 ( Serv ice )

Service 是建立在一组Pod 对象之上的资源抽象,它通过标签选择器选定一组Pod 对象,并为这组Pod 对象定义一个统一的固定访问入口(通常是一个IP 地址),若Kubemetes 集群存在DNS 附件,它就会在Service 创建时为其自动配置一个DNS 名称以便客户端进行服务发现。到达Service IP 的请求将被负载均衡至其后的端点一一各个Pod 对象之上,因此Service从本质上来讲是一个四层代理服务。另外, Service 还可以将集群外部流量引入到集群中来。

层级关系理解: 物理层 ------> 单个容器(container) --------> Pod --------> service

Service IP 是一种虚拟IP ,也称为Cluster IP ,它专用于集群内通信,通常使用专用的地址段,如“ 10.96.0.0 /12 ”网络   PodIP常用网段: 10.244.0.0/16

8、Ingress:Pod和service都只能在集群内部通信,Ingress可以实现HTTPS(七层)负载均衡,实现和集群外部通信,本身是一组路由规则的集合其控制器主要使用Nginx

9、k8s集群的网络

a、各主机自身的网络,地址配置于主机网络接口,配置于k8s集群构建之前,不能由k8s管理

b、k8s集群专用于pod资源对象的虚拟网络,配置在Pod的容器接口上,为Pod设定IP和网络,借助于CNI插件实现,可部署k8s集群之外或者托管在集群上,需要在构建集群有管理员定义

c、专用于service资源对象的虚拟网络,不配置在任何主机或者容器的网络接口,通过node的kube-proxy配置为iptables或者ipvs规则,网络在集群创建时指定

二、k8s服务、网络、存储概念

1、Service类型:

第一种是仅用于集群内部通信的ClusterIP类型;

第二种是接入集群外部请求的NodePort 类型它工作于每个节点的主机IP 之上;

第三种是LoadBalancer 类型,它可以把外部请求负载均衡至多个Node 的主机IP 的NodePort 之上

此三种类型中,每一种都以其前一种为基础才能实现,而且第三种类型中的LoadBalancer 需要协同集群外部的组件才能实现,并且此外部组件并不接受Kubemetes的管理。

第四种:ExternalName,通过将Service映射由ExternalName字段的内容指定的主机名来暴露服务

2、Kubernetes 的资源对象依据资源的主要功能作为分类标准, Kubemetes 的API 对象大体可分为

工作负载( Workload ) 有状态、无状态

发现和负载均衡( Discovery & LB ) Ingress

配置和存储( Config & Storage )、

集群( Cluster )资源 RoleBinding、 ClusterRoleBinding

元数据( Metadat a )

具有kind 、apiVersion 、meta data 、spec 和status 五个一级宇段

资源类型( resource type )是指在URL 中使用的名称,如Pod 、Namespace 和Service等,其URL 格式为“ GROUPNERSION度ESOURCE ”,如apps/v1/deployment 。

kind 代表着资源对象所属的类 Namespace/Deployment

metadata 字段为资源提供元数据信息,如名称、隶属的名称空间和标签等;

spec 则用于定义用户期望的状态,不同的资源类型,其状态的意义也各有不同

status 则记录着活动对象的当前状态信息,它由Kubemetes 系统自行维护,对用户来说为只读字段

4、kubectl 的命令由此可以分为三类:

陈述式命令( imperative command ) run , expose 、delete 和get 等命令

陈述式对象配置( imperative object configuration ) create 、delete 、get 和replace

声明式对象配置( declarative object config uration ) apply

NodePort 部署于每一台节点

LoadBalancer 外部复制均衡器

HostPort和NodePort的区别:NodetPort是通过所有节点暴露容器服务,而HostPort由Pod对象所在的节点IP地址来暴露

5、常用命令

[root@master ~]# kubectl version --short
Client Version: v1.15.0
Server Version: v1.15.0

 

kubectl -it exec <Pod-name> /bin/bash //进入容器,如果一个pod里面有多个容器加 -c< container name> 指定容器

[root@master ~]# kubectl run client --image=busybox --restart=Never -it -- /bin/bash //运行一个测试容器

报错:OCI runtime create failed: container_linux.go:345: starting container process caused "exec: "/bin/bash": stat /bin/bash: no such file or directory": unknown

可能是没有bash这个命令

[root@master ~]# kubectl run client --image=busybox --restart=Never -it -- /bin/sh //执行这个没有问题

  

6、Pod的生命周期

Pending: API Server创建了Pod资源对象并已经存入etcd中,但它尚未被调度完成,或者处于下载镜像过程中

Running: Pod已经被调度至某节点,并且所有容器被kubelet创建完成

Successed: Pod中的所有容器都已经成功终止且不会被重启

Failed: 所有容器都已经终止,但至少有一个终止失败

Unknown:API Server无法正常获取到Pod对象状态的信息,通常是由于无法和kubelet通信导致

7、Pod健康检查机制

存活性探测:判断容器是否处于Running状态,一旦此类检测未通过,kubelet将杀死容器并根据策略判断是否重启,主要用于四层(TCP)服务探测

就绪性探测:判断容器是否准备就绪可对外提供服务,主要用于七层(http)服务探测

8、kube-proxy请求代理的三种方式userspace代理模式、iptables代理模式、ipvs代理模式

三、数据存储与持久化

存储卷和Pod绑定,PV(PersistentVolume) PVC(persistentVolumeClaim)

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