Kubernetes 架构介绍

Posted 2023-03-31 *_花非人陌_*

目录

一、Kubernetes 架构

1、Kubernetes 是什么？

2、Kubernetes 架构

3、Master 节点

4、Node 节点

5、推荐Add-ons

6、Kubeadm

7、查看组件运行状态

8、Kubeadm 容器化组件

二、namespace

1、命名空间 — namespace

2、常用命名空间命令

1. 查看存在哪些 namespace

2. 对指定命名空间进行操作，如创建pod，查看pod等

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一、Kubernetes 架构

1、Kubernetes 是什么？

2、Kubernetes 架构

        一个基础的 Kubernetes 集群包含一个 master 节点和多个 node 节点。每个节点可以是一台物理机，也可以是一台虚拟机

3、Master 节点

1. Kube-apiserver

        ·  kube-apiserver 对外暴露了 Kubernetes API。它是 Kubernetes 前端控制层。它被设             计为水平扩展，即通过部署更多实例来缩放

2. Etcd（非关系型数据库）

        ·  etcd 用于 Kubernetes 的后端存储。所有集群数据都存储在此处，始终为您的

           Kubernetes 集群的 etcd 数据提供备份计划

3. Kube-controller-manager

        ·  运行控制器，它们是处理集群中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，但是为了降低复杂性，它们都被编译成独立的可执行文件，并在单个                 进程中运行

4. Kube-scheduler（调度）

        ·  监视没有分配节点的新创建的 Pod  ，选择一个节点供它们运行

4、Node 节点

1. Kube-proxy

        ·  Kube-proxy 用于管理 service 的访问入口，包括集群内pod 到 service 的访问和集群             外访问 service

2. Kubelet

        ·  Kubelet 是在集群内每个节点中运行的一个代理，用于保证 pod 的运行

3. 容器引擎

        ·  通常使用 docker 来运行容器，也可以使用  rkt 等做为替代方案

5、推荐Add-ons

1. 除了上述组件外，kubernetes 使用中通常需要一些额外的组件实现特定功能，常用的Add-ons包括

        ·  Core-dns                 ：为整个集群提供 DNS 服务

        ·  Ingress Controller ：为 service 提供外网访问入口

        ·  Dashboard             ：提供图形化管理界面

        ·  Heapster                ：提供集群资源监控

        ·  Flannel                   ：为 kubernetes 提供方便的网络规划服务

6、Kubeadm

1. kubeadm 是社区主推的快速创建 Kubernetes 集群工具

2. Kubeadm 通过执行必要的操作来启动和运行一个最小可用的集群。它被故意设计为只关心启动集群，而不是之前的节点准备工作。同样的，诸如安装各种各样值得拥有的插件，例如：Kubernetes Dashboard、监控解决方案以特定云提供商的插件，这些都不在它负责的范围

        ·  Master节点：kubeadm init，快速初始化安装主节点组件

        ·  Node节点：   kubeadm join，将从节点加入集群安装 kubeadm | Kubernetes

7、查看组件运行状态

使用systemctl status 指令查看组件运行状态

8、Kubeadm 容器化组件

1. Kubeadm 为了实现部署的便捷性，将一些组件封装到了 Pod 中

        ·  Master 节点

2. 查看 node 节点的所包含的系统 pod

二、namespace

1、命名空间 — namespace

1. Kubernetes 支持多个虚拟集群，它们底层依赖于同一个物理集群。这些虚拟集群被称为命名空间

2. 命名空间提供了良好的资源隔离，可以用于区分不同的项目、用户等。如开发测试使用的namespace，或者生产使用的 namespace

3. 使用如下命令可以查看哪些对象在命名空间中：

        kubectl api-resources --namespaced=true

2、常用命名空间命令

1. 查看存在哪些 namespace

$ kubectl get namespace

2. 对指定命名空间进行操作，如创建pod，查看pod等

$ kubectl get pod --namespace=kube-system
'也可简写成如下'
$ kubectl get pod -n kube-system
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS       AGE
calico-kube-controllers-6799f5f4b4-wvr8l   1/1     Running   3 (56m ago)    2d5h
calico-node-h6kwm                          1/1     Running   7 (56m ago)    53d
calico-node-kfqbg                          1/1     Running   7 (56m ago)    53d
calico-node-zsbdr                          1/1     Running   13 (56m ago)   53d
coredns-74586cf9b6-7jtcl                   1/1     Running   3 (56m ago)    2d5h
coredns-74586cf9b6-mwmg4                   1/1     Running   3 (56m ago)    2d5h
etcd-k8s-master                            1/1     Running   13 (56m ago)   54d
kube-apiserver-k8s-master                  1/1     Running   13 (56m ago)   54d
kube-controller-manager-k8s-master         1/1     Running   18 (56m ago)   54d
kube-proxy-7t8lv                           1/1     Running   7 (56m ago)    54d
kube-proxy-p5ncm                           1/1     Running   7 (56m ago)    54d
kube-proxy-w8zpz                           1/1     Running   13 (56m ago)   54d
kube-scheduler-k8s-master                  1/1     Running   15 (56m ago)   54d

KUBERNETES01_概述特征介绍组织架构图动画演示

文章目录

• ①. Kubernetes基础概念
• ②. kubernetes特性介绍
• ③. Kubernetes组织架构图
• ④. Kubernetes架构-动画演示

①. Kubernetes基础概念

• ①. Kubernetes是一款应用于集群的,容器自动部署、扩展和管理的开源平台,提供了一种以容器为中心的基础架构

• ②.Kubernetes官网地址

②. kubernetes特性介绍

• ①. 服务发现和负载均衡
  Kubernetes可以使用DNS名称或自己的IP地址公开容器,如果进入容器的流量很大, Kubernetes可以负载均衡并分配网络流量,从而使部署稳定

• ②. 存储编排
  Kubernetes允许你自动挂载你选择的存储系统,例如本地存储、公共云提供商等
  (有一个应用需要占用了内存,k8s会给这个应用开辟一个内存,当应用销毁时,k8s自动将内存释放)

• ③. 自动部署和回滚
  你可以使用Kubernetes描述已部署容器的所需状态,它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。例如,你可以自动化Kubernetes来为你的部署创建新容器, 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。
  (在6.18淘宝有一个版本,现在10.1也有一个版本,如果10.1版本上线出现问题了,也还可以回滚到6.18版本上去)

• ④. 自动完成装箱计算
  Kubernetes 允许你指定每个容器所需CPU和内存(RAM)。 当容器指定了资源请求时,Kubernetes可以做出更好的决策来管理容器的资源。

• ⑤. 自我修复
  Kubernetes重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的 运行状况检查的容器,并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

• ⑥. 密钥与配置管理
  Kubernetes允许你存储和管理敏感信息,例如密码、OAuth令牌和ssh密钥。 你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置,也无需在堆栈配置中暴露密钥。

③. Kubernetes组织架构图

• ①. 控制平面组件(Control Plane Components) :相当于山水总部
  控制平面的组件对集群做出全局决策(比如调度),以及检测和响应集群事件(例如,当不满足部署的 replicas 字段时,启动新的 pod)

• ②.kube-apiserver:相当于秘书
  API 服务器是Kubernetes控制面的组件, 该组件公开了 Kubernetes API。 API 服务器是 Kubernetes 控制面的前端
  Kubernetes API 服务器的主要实现是 kube-apiserver。 kube-apiserver 设计上考虑了水平伸缩,也就是说,它可通过部署多个实例进行伸缩。 你可以运行 kube-apiserver 的多个实例,并在这些实例之间平衡流量。

• ③. etcd资料库
  etcd是兼具一致性和高可用性的键值数据库,可以作为保存Kubernetes所有集群数据的后台数据库。
  您的Kubernetes集群的etcd数据库通常需要有个备份计划。
  要了解etcd更深层次的信息,请参考etcd文档。

• ④.kube-scheduler(调度者)
  控制平面组件,负责监视新创建的、未指定运行节点(node)的Pods,选择节点让Pod在上面运行。
  调度决策考虑的因素包括单个Pod和Pod集合的资源需求、硬件/软件/策略约束、亲和性和反亲和性规范、数据位置、工作负载间的干扰和最后时限。

• ⑤. kube-controller-manager:相当于决策者
  在主节点上运行控制器的组件。
  从逻辑上讲,每个控制器都是一个单独的进程,但是为了降低复杂性,它们都被编译到同一个可执行文件,并在一个进程中运行。

• ⑥. cloud-controller-manager:相当于外联部
  云控制器管理器是指嵌入特定云的控制逻辑的控制平面组件。云控制器管理器允许您链接集群到云提供商的应用编程接口中,并把和该云平台交互的组件与只和您的集群交互的组件分离开。

• ⑦. Node组件:kubelet(相当于厂长)
  一个在集群中每个节点(node)上运行的代理。它保证容器(containers)都运行在Pod中。
  kubelet接收一组通过各类机制提供给它的PodSpecs,确保这些PodSpecs中描述的容器处于运行状态且健康。kubelet不会管理不是由Kubernetes创建的容器。

• ⑧. Node组件:kube-proxy(相当于外面的门卫大爷)
  kube-proxy是集群中每个节点上运行的网络代理,实现Kubernetes服务(Service)概念的一部分。
  kube-proxy维护节点上的网络规则。这些网络规则允许从集群内部或外部的网络会话与Pod进行网络通信。
  如果操作系统提供了数据包过滤层并可用的话,kube-proxy会通过它来实现网络规则。否则,kube-proxy仅转发流量本身。

④. Kubernetes架构-动画演示