系列文章说明

本系列文章是 老男孩2019年王硕的K8S周末班课程笔记,根据视频来看本笔记最好,否则有些地方会看不明白

k8s概念入门

目录

  • 系列文章说明
  • k8s概念入门
    • 1 四组基本概念
      • 1.1 POD和POD控制器
      • 1.2 Name/Namespace
      • 1.3 Lable/Label选择器
      • 1.4 Service/Ingress
    • 2 核心组件与核心附件
      • 2.1 核心组件功能
      • 2.2 K8S的三条网络
    • 3 K8S流程图

K8S中文社区

1 四组基本概念

  1. Pod/Pod控制器
  2. Name/Namespace
  3. Lable/Label选择器

  4. Service/Ingress

    1.1 POD和POD控制器

    kubernetes 的pod控制器

  5. Pod
    k8s里能够被运行的最小逻辑单元
    1个POD里面可以运行多个容器(SideCar 边车模式)
    POD中的容器共享 UTS/NAT/IPC 名称空间
    POD和容器颗粒理解为豌豆荚和豌豆

  6. Pod控制器
    Pod控制器是Pod启动的一种模板
    用来保证在K8S里启动的Pod始终按预期运行
    包括副本数\生命周期\健康检查等
  7. 常用的Pod控制器: | 控 度器名称 | 用途简述 | | —- | —- | | Deployment | 用于管理无状态应用,支持滚动更新和回滚 | | DaemonSet | 确保集群中的每一个节点上只运行一个特定的pod副本 | | ReplicaSet | 确保pod副本数量符合用户期望的数量状态 | | StatefulSet | 管理有状态应用 | | Job | 有状态，一次性任务 | | Cronjob(定时任务) | 有状态，周期性任务 |

1.2 Name/Namespace

  1. NameK8S使用‘资源’来定义每一种逻辑概念(功能)每种‘资源’都应该有自己的’名称’‘名称’通常定义在‘资源’的元数据(metadata)信息中资源的配置信息包括
    • API版本(apiVersion)
    • 类别(kind)
    • 元数据(metadata)
    • 定义清单(spec)
    • 状态(status)

  2. Namespace
    名称空间用于隔离K8S内各种资源,类似K8S内部的虚拟分组
    同一个名称空间中,相同资源的名称不能相同
    默认的名称空间为default,kube-system,kube-public
    查询特定资源,要带上相应的名称空间

    1.3 Lable/Label选择器

  3. Lable
    标签的作用是便于分类管理资源对象
    标签与资源之间是多对多的关系
    给一个资源多个标签,可以实现不同维度的管理

  4. Lable选择器
    可以使用标签选择器过滤指定的标签
    标签选择器有基于等值关系(等于,不等于)和基于集合关系(属于,存在)的两种
    许多资源都支持内嵌标签选择器字段:matchLables或matchExpressions

    1.4 Service/Ingress

  5. Service(重点)
    POD会分配IP地址,但IP会随着POD销毁而消失
    多个同类型POD,IP或端口必然不同,但却相同的服务
    Service用来提供相同服务POD的对外访问接口
    Service通过标签选择器来确定作用于哪些POD
    Service只能提供L4层的调度,即:IP+端口

  6. Ingress(重点)
    Igress也是用来暴露POD的对外访问接口
    Igress提供L7层的调度,即http/https
    Igress可以调度不同业务域,不同URL路径的流量

    2 核心组件与核心附件

  7. 核心组件配置存储中心

    • etcd服务
  8. 主控节点（master）
    • kube-apiserver服务
    • kube-controller-manager服务
    • kube-scheduler服务
  9. 运算节点（node）
    • kube-kubelet服务
    • kube-proxy服务
  10. CLI客户端
    kubectl命令行工具

  11. 核心附件
    CNI网络插件（flannel/calico）
    服务发现插件（coredns）
    服务暴露插件（traefik）
    GUI管理插件（daahboard）

    2.1 核心组件功能

  12. 配置存储中心-etcd
    etcd是一个非关系型数据库，作用类似于zookeeper注册中心
    用于各种服务的注册和数据缓存

  13. kube-apiserver(master)
    提供季军管理的REST API接口，包括鉴权、数据校验、集群状态变更
    负责其他模块之间的数据交互，承担通信枢纽的功能
    和etcd通信，是资源配额控制的入口
    提供玩备的集群控制机制
  14. kube-controller-manager
    由一系列控制器组成,通过apiserver监控整个集群的状态,确保集群处于预期的工作状态
    是管理所有控制器的控制器
  15. kube-scheduler
    主要是接收调度POD到合适的node节点上
    通过apiserver，从etcd中获取资源信息进行调度
    只负责调度工作，启动工作是node节点上的kubelet负责
    调度策略：预算策略（predict）、优选策略（priorities）
  16. kube-kubelet
    定时从apiserver获取节点上POD的期望状态（如副本数量、网络类型、存储空间、容器类型等）然后调用容器平台接口达到这个状态
    提供POD节点具体使用的网络
    定时汇报当前节点状态给apiserver，以供调度
    复制镜像和容器的创建和清理工作

  17. kube-proxy
    是K8S在每个节点上运行网络的代理，service资源的载体
    不直接为POD节点提供网络,而是提供POD间的集群网络
    建立了POD网络和集群网络的关系（clusterIp->podIp)
    负责建立、删除、更新调度规则
    与apiserver通信，以更新自己和获取其他kube-proxy的的调度规则
    常用的调度模式：Iptables(不推荐)、Ipvs(推荐)

    2.2 K8S的三条网络

    k8s(00)入门知识介绍 - 图1

  18. 节点网络
    实际网络，就是宿主机网络
    建议地址段：10.4.7.0/24
    建议通过不同的IP端,区分不同的业务、机房或数据中心

  19. Pod 网络
    实际网络，容器运行的网络
    建议172.7.21.0/24 ,并建议POD网段与节点IP绑定
    如: 节点IP为10.4.7.21，则POD网络为172.7.21.0/24
  20. service网络
    虚拟网络，也叫集群网络(cluster server),用于内部集群间通信
    构建于POD网络之上, 主要是解决服务发现和负载均衡
    通过kube-proxy连接POD网络和service网络
    建议地址段为：192.168.0.0/16

    3 K8S流程图

    k8s(00)入门知识介绍 - 图2
    说明:
    主控节点和node节点只是逻辑上的概念,物理上可以部署在一起