Linux云计算虚拟化-Kubernetes 容器集群管理系统基础概念讲述

拼搏现实的明天。 2022-12-28 04:24 157阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  Linux云计算虚拟化-Kubernetes 容器集群管理系统基础概念讲述
 *   *  1. kubernetes简介
     *  2. k8s常见组件介绍
     *  3. k8s原理持续更新......

# Linux云计算虚拟化-Kubernetes 容器集群管理系统基础概念讲述 #

## 1. kubernetes简介 ##

`Kubernetes` 是Google开源的**容器集群管理系统**，基于 Docker 构建一个容器的调度服务，提供资源调度、均衡容灾、服务注册、动态扩缩容等功能套件。

`Kubernetes` 是基于docker容器的云平台，简写为：`k8s`  
`OpenStack` 是基于kvm虚拟机云平台。

**k8s官网**：`https://kubernetes.io/`

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## 2. k8s常见组件介绍 ##

**①Master**：提供k8s集群的管理控制中心，可以在集群中任何节点上运行。通常在一台VM/机器上启动所有Master组件，并且不会在此VM/机器上运行用户容器。

**②Api Server**：提供接口服务，用户通过apiserver来管理整个容器集群平台。API Server负责和etcd交互（其他组件不会直接操作etcd，只有API Server这么做），整个kubernetes 集群的所有的交互都是以API Server为核心的。

*  任何的资源请求/调用操作都是通过apiserver提供的接口进行。
 *  所有模块之间并不会互相调用，而是通过和API Server交互完成自己的那部分工作。
 *  API Server 提供的验证和授权保证了整个集群的安全。

**③Scheduler**：k8s的调度服务，监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node。

**④Replication Controllers**：Kubernetes 系统中最有用的功能，实现复制多个 Pod 副本，往往一个应用需要多个 Pod 来支撑，并且可以保证其复制的副本数，即使副本所调度分配的宿主机出现异常，通过 Replication Controller 可以保证在其它宿主机启用同等数量的 Pod。Replication Controller 可以通过 repcon 模板来创建多个 Pod 副本，同样也可以直接复制已存在 Pod，需要通过 Label selector 来关联。

**⑤minion**：真正用来运行容器container的物理机，在k8s中需要多个minion机器来提供运算。

**⑥container**：容器，用来运行服务和程序。【豌豆】

**⑦pod**：在k8s系统中，调度的最小颗粒不是容器，而是一个pod，pod是一个可以被创建、销毁、调度、管理的最小的部署单元，pod可以包括一个或一组容器。【一群鲸鱼（docker容器）或豌豆荚】

**⑧kube\_proxy**：端口转发，相当于lvs-nat模式中的负载调度器。proxy解决了同一宿主机，相同服务端口冲突的问题，提供了对外服务的能力，proxy的后端使用了随机、轮询负载均衡算法。实现 Kubernetes 网络相关内容。

**⑨etcd**：是kubernetes提供的默认存储系统。存储 kubernetes 集群的所有数据， 可以理解为是 k8s 的数据库，存储着 k8s 容器云平台中所有节点、pods、网络等信息。使用时需要为etcd数据提供备份计划。

**⑩controller manager**：控制器管理器，是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。

*  节点（Node）控制器
 *  副本（Replication）控制器：负责维护系统中每个副本中的pod。
 *  端点（Endpoints）控制器：填充Endpoints对象（即连接Services和Pods）。
 *  Service Account和Token控制器：为新的Namespace创建默认账户访问API Token

**其他概念：**  
**①service**：Services 是 Kubernetes 最外围的单元，通过虚拟一个访问 IP 及服务端口，可以访问我们定义好的 Pod 资源，目前的版本是通过 iptables 的 nat 转发来实现，转发的目标端口为Kube\_proxy 生成的随机端口。

**②lables**：用于区分 Pod、Service、Replication Controller 的 key/value 键值对，仅使用在Pod、Service、 Replication Controller 之间的关系识别，但对这些单元本身进行操作时得使用 name标签。

**③deployment**：用于更新 Pod 和 Replica Set（下一代的 Replication Controller）。可以在 Deployment 对象中只描述你所期望的理想状态（预期的运行状态），Deployment 控  
制器会将现在的实际状态转换成期望的状态。

**④kubelet命令**：管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息。  
Kubelet 和 Kube-proxy 都运行在 minion 节点上。

**⑤cloud-controller-manager**：云控制器管理器，负责与底层云提供商的平台交互。在1.6版本引入。

**各组件的关系：**

①`Kubernetes` 的架构由一个`master`和多个`minion`组成，`master`通过 `api`提供服务，接受`kubectl`的请求来调度管理整个集群。

②`Replication controller`定义了需要运行的多个`pod` 或者容器，如果当前集群中运行的 `pod`或容器达不到配置的数量，`replication controller` 会调度容器在多个 `minion` 上运行，保证集群中的`pod`数量。

③`service` 则定义真实对外提供的服务，一个 `service` 会对应后端运行的多个 `container`。

④`Kubernetes` 是个管理平台，`minion`上的`kube-proxy`拥有提供真实服务公网 IP。客户端访问`kubernetes`中提供的服务，是直接访问到`kube-proxy`上的。

⑤在 `Kubernetes`中 `pod`是一个基本单元，一个`pod` 可以是提供相同功能的多个 `container`，这些容器会被部署在同一个 `minion`上。`minion`是运行`Kubelet`中容器的物理机。`minion`接受`master`的指令创建`pod` 或者容器。

## 3. k8s原理持续更新… ##

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