kubernetes系列教程（一）初探kubernetes功能與元件

1. kubernetes簡介

1.1 kubernetes介紹

Kubernetes是google開源的一套微服務，容器化的編排引擎，是google内部容器十多年實戰沉澱的結晶，已戰勝Swarm，Messo成為容器編排的行業标準。kuberntes内置有很多非常優秀的特性使開發者專注于業務本身，其包含的功能如下：

Service discovery and load balancing，服務發現和負載均衡，通過DNS實作内部解析，service實作負載均衡

Storage orchestration，存儲編排，通過plungin的形式支援多種存儲，如本地，nfs，ceph，公有雲快存儲等

Automated rollouts and rollbacks，自動釋出與復原，通過比對目前狀态與目标狀态一緻，更新失敗時可復原

Automatic bin packing，自動資源排程，可以設定pod排程的所需（requests）資源和限制資源（limits）

Self-healing，内置的健康檢查政策，自動發現和處理叢集内的異常，更換，需重新開機的pod節點

Secret and configuration management，密鑰和配置管理，對于敏感資訊如密碼，賬号的那個通過secret存儲，應用的配置檔案通過configmap存儲，避免将配置檔案固定在鏡像中，增加容器編排的靈活性

Batch execution，批處理執行，通過job和cronjob提供單次批處理任務和循環計劃任務功能的實作

Horizontal scaling,橫向擴充功能，包含有HPA和AS，即應用的基于CPU使用率的彈性伸縮和基于平台級的彈性伸縮，如自動增加node和删除nodes節點。

1.2 kubernetes架構

kubernetes整體架構

kubernetes包含兩種角色：master節點和node節點，master節點是叢集的控制管理節點，作為整個k8s叢集的大腦。

負責叢集所有接入請求(kube-apiserver)，在整個叢集的入口；

叢集資源排程(kube-controller-scheduler)，通過watch監視pod的建立，負責将pod排程到合适的node節點；

叢集狀态的一緻性(kube-controller-manager)，通過多種控制器確定叢集的一緻性，包含有Node Controller，Replication Controller，Endpoints Controller等；

中繼資料資訊存儲(etcd)，資料持久存儲化，存儲叢集中包括node，pod，rc，service等資料；

通常由3或5個節點組成高可用叢集，其中etcd内置的叢集組成，kube-apiserver由haproxy或nginx做負載分發，kube-scheduler和kube-controller-manager内置的選舉機制保障，確定叢集内同一個時刻隻有一個leader節點，其他處于阻塞狀态，防止腦裂。

node節點是實際的工作節點，負責叢集負載的實際運作，即pod運作的載體，其通常包含三個元件：Container Runtime，kubelet和kube-proxy
           

Container Runtime是容器運作時，負責實作container生命周期管理，如docker，containerd，rktlet；

kubelet負責鏡像和pod的管理，

kube-proxy是service服務實作的抽閑，負責維護和轉發pod的路由，實作叢集内部和外部網絡的通路。

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