Kubernetes 系列（一）：Kubernetes 介绍、架构、安装

前言

Kubernetes介绍

当容器就从一个开发者手里的小工具，一跃成为了云计算领域的绝对主角；而能够定义容器组织和管理规范的“容器编排”技术，则当仁不让地坐上了容器技术领域的“头把交椅”。

而这里以 Google 与 RedHat 公司共同主导的 Kubernetes 项目最为出名，更是被称为下一代分布式系统中的操作系统。

Kubernetes是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效。

Kubernetes作为容器调度管理系统，对于负载均衡、 服务发现、高可用、滚动升级、自动伸缩、监控、备份、容灾恢复等容器云平台的功能要求有原生支持。

Kubernetes的成功

1.容器化的快速发展。

2.基于Google borg的经验。

3.Kubernetes自身定位：涉及容器调度、编排，并擅长管理容器之间关系。

Kubernetes 项目最主要的设计思想是，从更宏观的角度，以统一的方式来定义任务之间的各种关系，并且为将来支持更多种类的关系留有余地。

原文以下部分转载：https://www.cnblogs.com/lyq863987322/p/8516958.html#_label2_0

K8s架构图，介绍

Master（管理节点）

• API Server：供Kubernetes API接口，主要处理 Rest操作以及更新Etcd中的对象。 所有资源增删改查的唯一入口。
• Scheduler：绑定Pod到Node上，资源调度。
• Controller Manager： 所有其他群集级别的功能，目前由控制器Manager执行。资源对象的 自动化控制中心。
• Etcd：所有持久化的状态信息存储在Etcd中。

Node（计算节点）

• Kubelet：管理Pods以及容器、镜像、Volume等，实现对集群 对节点的管理
• Kube-proxy：提供网络代理以及负载均衡，实现与Service通讯。
• Docker Engine：负责节点的容器的管理工作。

API SERVER（授权）

• 只有API Server与存储通信，其他模块通过 API Server访问集群状态。
• 一个工作节点的问题不影响集群体。
• 在K8s集群中，所有的配置管理操作都声明 式而非命令式的。
• 各个模块在内存中缓存自己的相关状态以 提高系统性能。

Scheduler（资源调度）

• 负责集群的资源调度，根据特定的调度算法将pod调度到指定的minion上。
• 这部分工作分出来变成一个组件，意味着可以很方便地替换成其他的调度器。
• Scheduler调度器输入是待调度pod和可用的工作节点列表，输出则是应用调度 算法从列表中选择一个最优的用于绑定待调度的pod节点。

Controller Manager（控制管理中心）

• Controller Manager作为集群内部的管理控制中心，负责集群内的Node、Pod副本、服务端点、命名空间、服务账号、资源定额等的管理并执行自动化修复流程，确保集群处于预期的工作状态
• 在Kubernetes集群中，每个Controller就是一个操作系统，它通过API Server监控系统的共享状态，并尝试着将系统状态从“现有状态”修正到“期望状态”

POD（资源池）

• Pod是K8s集群中所有业务类型的基础
• Pod是在K8s集群中运行部署应用或服务的最小单元，它是可以支持多容器的。
• Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络地址和文件系统。
• POD控制器Deployment、Job、DaemonSet和 PetSet

LABEL（标签）

• Label是一个 key=value的键值对，由用户指定，可以附加到 K8S资源之上。
• 给某个资源定义一个标签，随后可以通过label进行查询和筛选 ，类似SQL的where语句。
• Label可以给对象创建多组标签

Replication Controller，RC

• RC是K8s集群中最早的保证Pod高可用的API对象。通过监控运行中的Pod来保证集群中运行指定数目的Pod副本。
• 指定的数目可以是多个也可以是1个；少于指定数目，RC就会启动运行新的Pod副本；多于指定数目，RC就会杀死多余的Pod副本。
• 即使在指定数目为1的情况下，通过RC运行Pod也比直接运行Pod更明智，因为RC也可以发挥它高可用的能力，保证永远有1个Pod在运行。

PC总结

• RC里包括完整的POD定义模板
• RC通过Label Selector（标签选择器）机制实现对POD副本的自动控制。
• 通过改变RC里的POD副本以实现POD的扩容和缩容
• 通过改变RC里POD模块中的镜像版本，可以实现POD的滚动升级。

K8s组件

 

K8s安装配置

K8s安装方法

yum安装  1.5.2

二进制安装

kubeadm安装（官方）  需要梯子，全部容器化

minkube安装

编译安装

自动化安装

K8s资源

官网 　　　kubernetes.io

中文社区 　https://www.kubernetes.org.cn/

Github 　　https://github.com/kubernetes/kubernetes

命令行参考 https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kub ectl/kubectl-commands#

K8s的安装环境要求

1、linux 内核3.10以上

2、64位系统

3、内存4G

4、安装epel

5、安装docker

6、开启yum cache保存安装RPM包

K8s中有三种类型的ip

物理ip（宿主机ip）

集群ip（cluster ip）：10.254.0.0/16

pod（容器的ip）：172.16.0.0/16