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1 应用部署方式演变
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1 应用部署方式演变
在部署应用程序的方式上主要经历了三个阶段 传统部署互联网早期会直接将应用程序部署在物理机上 优点简单不需要其它技术的参与 缺点不能为应用程序定义资源使用边界很难合理地分配计算资源而且程序之间容易产生影响 虚拟化部署可以在一台物理机上运行多个虚拟机每个虚拟机都是独立的一个环境 优点程序环境不会相互产生影响提供了一定程度的安全性 缺点增加了操作系统浪费了部分资源 容器化部署与虚拟化类似但是共享了操作系统 注意 容器化部署方式给带来很多的便利但是也会出现一些问题比如说 - 一个容器故障停机了怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器 - 当并发访问量变大的时候怎么样做到横向扩展容器数量 1.2 容器编排应用 为了解决这些容器编排问题就产生了一些容器编排的软件 SwarmDocker自己的容器编排工具 MesosApache的一个资源统一管控的工具需要和Marathon结合使用 KubernetesGoogle开源的的容器编排工具 1.3 kubernetes 简介 在Docker 作为高级容器引擎快速发展的同时在Google内部容器技术已经应用了很多年 Borg系统运行管理着成千上万的容器应用。 Kubernetes项目来源于Borg可以说是集结了Borg设计思想的精华并且吸收了Borg系统中的经验和教训。 Kubernetes对计算资源进行了更高层次的抽象通过将容器进行细致的组合将最终的应用服务交给用户。 kubernetes的本质是一组服务器集群它可以在集群的每个节点上运行特定的程序来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化主要提供了如下的主要功能 自我修复一旦某一个容器崩溃能够在1秒中左右迅速启动新的容器 弹性伸缩可以根据需要自动对集群中正在运行的容器数量进行调整 服务发现服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务 负载均衡如果一个服务起动了多个容器能够自动实现请求的负载均衡 版本回退如果发现新发布的程序版本有问题可以立即回退到原来的版本 存储编排可以根据容器自身的需求自动创建存储卷 1.4 K8S的设计架构
1.4.1 K8S各个组件用途 一个kubernetes集群主要是由控制节点(master)、工作节点(node)构成每个节点上都会安装不同的组件 1 master集群的控制平面负责集群的决策 ApiServer : 资源操作的唯一入口接收用户输入的命令提供认证、授权、API注册和发现等机制 Scheduler : 负责集群资源调度按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上 ControllerManager : 负责维护集群的状态比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等 Etcd 负责存储集群中各种资源对象的信息 2 node集群的数据平面负责为容器提供运行环境 kubelet负责维护容器的生命周期同时也负责VolumeCVI和网络CNI的管理 Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行CRI kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡 1.4.2 K8S 各组件之间的调用关系 当我们要运行一个web服务时 kubernetes环境启动之后master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中 web服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件 apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上 在此时它会从etcd中读取各个node节点的信息然后按照一定的算法进行选择并将结果告知apiServer apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装web服务 kubelet接收到指令后会通知docker然后由docker来启动一个web服务的pod 如果需要访问web服务就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理 1.4.3 K8S 的 常用名词感念 Master集群控制节点每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控 Node工作负载节点由master分配容器到这些node工作节点上然后node节点上的 Podkubernetes的最小控制单元容器都是运行在pod中的一个pod中可以有1个或者多个容器 Controller控制器通过它来实现对pod的管理比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等 Servicepod对外服务的统一入口下面可以维护者同一类的多个pod Label标签用于对pod进行分类同一类pod会拥有相同的标签 NameSpace命名空间用来隔离pod的运行环境 1.4.4 k8S的分层架构 核心层Kubernetes最核心的功能对外提供API构建高层的应用对内提供插件式应用执行环境 应用层部署无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等和路由服务发现、DNS解析等 管理层系统度量如基础设施、容器和网络的度量自动化如自动扩展、动态Provision等以及策略管理RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等 接口层kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦 生态系统在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统可以划分为两个范畴 Kubernetes外部日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、OTS应用、ChatOps等 Kubernetes内部CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身的配置和管理
