K8s基本概念入门

Posted 2023-03-04 运维Linux和python

序言

    没等到风来，绵绵小雨，所以写个随笔，聊聊k8s的基本概念。

    k8s是一个编排容器的工具，其实也是管理应用的全生命周期的一个工具，从创建应用，应用的部署，应用提供服务，扩容缩容应用，应用更新，都非常的方便，而且可以做到故障自愈，例如一个服务器挂了，可以自动将这个服务器上的服务调度到另外一个主机上进行运行，无需进行人工干涉。那么，问题来了，要运维何用？

    k8s可以更快的更新新版本，打包应用，更新的时候可以做到不用中断服务，服务器故障不用停机，从开发环境到测试环境到生产环境的迁移极其方便，一个配置文件搞定，一次生成image，到处运行。。。

k8s的全生命周期管理

    在k8s进行管理应用的时候，基本步骤是：创建集群，部署应用，发布应用，扩展应用，更新应用。

    1、创建集群：为什么要使用集群？

    有一句古话叫做三个臭皮匠，赛过诸葛亮，这就是创建集群的原因。。。

    使用集群，create cluster是为了掩盖底层的无能，在各种环境中，底层的硬件各不相同，有的是各种低廉的服务器，有的各种云环境，有的是各种vm，有的各种host machine，要想屏蔽底层的细节，增强可靠性和稳定性，从而需要创建集群。

    创建集群的好处就是，统一对外提供接口，无须进行各种复杂的调用；提供更好的可靠性，服务器宕机那么频繁，物理磁盘那么容易损坏，无须担心，集群统一进行调配；提供更好的性能，组合集群中各个机器的计算存储网络资源，提供更好的TPS和PS；提供横向扩容的能力，在进行横向扩容的时候，性能基本上能呈线性增长。

    集群看起来很牛，那么创建起来很复杂么？并不会，在k8s只要使用两条指令就可以创建一个集群，一个是kubectl init进行初始化，创建一个master节点，第二条指令就是kubectl join xxx创建一个node节点，加入这个集群。

    在这边可以看到k8s在物理上进行划分的时候，划分了两种类型的主机，一个master节点，主要用来调度，控制集群的资源等功能；而node节点，主要是用来运行容器的节点，也就是运行服务的节点。

    其实集群都差不多，master用来控制，用来存储各种元数据，node节点是一个工作节点，真正来干活的；node节点定时与master进行通信，通过kubelet进程来汇报信息。

    创建了集群，我要怎么看信息？如下：

    2、 部署应用

    使用集群的主要目标是啥？用来提供服务，让开发开发的应用程序能在集群上运行，从而需要让开发能运行一个应用来进行测试。

    一条指令就能运行一个服务，有了image之后就是这么简单。所以，在开发完成程序之后，需要将程序打包成image，然后放到registry中，然后就能够运行应用了。

    在部署完成应用之后，就可以看到应用的名称，期望状态是运行一个pod，当前有一个pod，活动的也是一个，还有启动的时间，那么什么是pod呢？

    在k8s里面，集群调度的最小单元就是一个pod，一个pod可以是一个容器，也可以是多个容器，例如你运行一个程序，其中使用了nginx，使用mysql了，使用了jetty，那么可以将这三个使用在同一个pod中，对他们提供统一的调配能力，一个pod只能运行在一个主机上，而一个主机上可以有多个pod。

    那么有人会问，为什么要使用pod，为什么不能直接使用容器呢？使用pod，相当与一个逻辑主机，还记得创建一个vm，在vm上运行几个进程么，其实道理是一样的，pod的存在主要是让几个紧密连接的几个容器之间共享资源，例如ip地址，共享存储等信息。如果直接调度容器的话，那么几个容器可能运行在不同的主机上，这样就增加了系统的复杂性。

    

    3、发布应用

    发布应用主要就是对外提供服务，可能会有人提出疑问，我都运行了服务，为什么还不能提供服务，这是因为在集群当中，创建的ip地址等资源，只有在同一个集群中才能访问，每个pod也有独一的ip地址，当有多个pod提供相同的服务的时候，就需要有负载均衡的能力，从而这里就涉及到一个概念就是service，专门用来提供服务的。

    服务主要是用来提供外界访问的接口，服务可以关联一组pod，这些pod的ip地址各不相同，而service相当于一个复杂均衡的vip，用来指向各个pod，当pod的ip地址发生改变之后，也能做到自动进行负载均衡，在关联的时候，service和pod之间主要通过label来关联，也就是标签（-l表示为label）。

    从而外界就可以访问此应用了，如下：

    4、 扩容缩容

    在业务上线之后，碰到了双十一怎么办？扩容。。。万剑归宗，只要有一个pod，那么就可以产生无数个pod。。。。

    过了双十一怎么办，缩容。。。

    横向扩展的能力。。每次扩容缩容的时候，这种会不会觉得很方便，一句话的事儿。。不用创建vm，不用去部署中间件，不用去各种修改配置，这就是自动化。。。

    5、 更新

    有新版本了，我要发布。。。那么。。。

    滚动更新。。。根据新的image创建一个pod，分配各种资源，然后自动负载均衡，删除老的pod，然后继续更新。。。。不会中断服务。。。

    更新错了怎么办，不怂，不会影响生产业务，回滚就好了。。。几秒钟的事儿。。。

后话

    k8s的基本入门，其实算是一种用户视角，只是用来演示如何使用k8s，怎么提高了生产力而已。

    在给客户演示的时候，为啥要选择k8s？主要就是如何提高了发布的效率，更新版本的效率，更方便更快捷的上线新版本。

    但是在运维关注的视角下，这些远远不够。。。master？存储了哪些元数据，存储在etcd中？如何来进行监控？在很多很多系统情况下，怎么来部署k8s，是一个项目一个k8s还是一个k8s多个项目？等等一系列的问题。。。

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    扫描二维码，欢迎评论。。。不评论也无所谓，反正写着玩。。。