Kubernetes Summary
From introduction to mastery ~
If you start, don’t give up
Knowledge is wealth
Life is short
Are you ready ?
一、Kubernetes介绍
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1、组件说明
（1.1）K8s简称来源
（1.2）特点
（1.3）架构
（1.4）etcd架构图
（1.5）node
2、Pod概念
（2.1）自主式Pod
（2.2）控制器管理的Pod
（2.3）服务发现
3、网络通讯方式
（3.1）K8s简称来源
（3.2）特点
（3.3）架构
二、Kubernetes安装部署
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1、集群环境准备
（1）koolshare软路由信息
（2）K8s各个节点信息
（3）harbor仓库节点信息
2、部署Koolshare
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3、部署K8s节点
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4、部署Harbor仓库
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一、Kubernetes介绍
1、组件说明
（1.1）K8s简称来源
Kubernetes简称K8s，因为"K"到"s"中间有8个字母组成；
（1.2）特点
Kubernetes Google 10年容器化基础架构 borg GO 语言 Borg
特点：
（1.3）架构
K8s（C/S架构）采用http协议；
scheduler：
调度器，负责介绍任务，选择合适的节点进行分配任务，写入api server，api server写入etcd，把请求分发到node；
CrontrollerManager：
控制器，维持副本期望数目；
api server：
所有服务访问统一入口；
kubectl：
命令行管理工具；
etcd：
键值对数据库，储存K8S集群所有重要信息（持久化），官方将它定位成一个可信赖的分布式键值存储服务K/V，它能够为整个分布式集群存储一些关键数据，协助分布式集群的正常运转；
#推荐在kubernetes集群中使用etcd v3版本、v2版本；kubernetes v1.11包括之前自带etcd不支持v3版本；v2版本会把数据写入内存中；v3版本会把数据写到本地卷的持久化操作，关机并不会造成数据损坏，从本地磁盘进行恢复；
COREDNS：
可以为集群中的SVC创建一个域名IP的对应关系解析；
DASHBOARD：
给 K8S 集群提供一个 B/S 结构访问体系；
INGRESS CONTROLLER：
官方只能实现四层代理，INGRESS 可以实现七层代理；
FEDERATION：
提供一个可以跨集群中心多K8S统一管理功能；
PROMETHEUS：
提供K8S集群的监控能力；
ELK：
提供 K8S 集群日志统一分析介入平台；
（1.4）etcd架构图
#采用http协议，C/S ；
raft：
读写信息保存 - 会写到本地磁盘store进行持久化设置；
WAL：
预写日志，对日志进行临时备份或者完整备份；
（1.5）node
kubelet：
会跟crl（container、运行环境 、interface接口）；
直接跟容器引擎交互实现容器的生命周期管理
kube proxy：
port与port之间的访问以及负载均衡需要借助kube proxy，默认操作对象是防火墙， 实现port映射，新版本还支持IPVS；
2、Pod概念
（2.1）自主式Pod
在传统情况下，每个容器都是独立存在的，每个容器都是有IP地址、挂载卷等等，通过命名空间进行隔离；
定义一个pod，只要运行Pod，这个容器就要被启动（叫pause）；
一个Pod会封装很多容器、会共用pause网络、存储卷（html等）等，也就是说没有独立的IP地址，只有Pod IP地址或是pause IP地址，采用localhost：端口 ，容器之间就可以互相访问到；
端口不能冲突，否则会无限重启；
（2.2）控制器管理的Pod
ReplicationController（简称RC）：
用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod来替代，而如果异常多出来的容器也会自动回收；
在新版本的kubernetes中建议使用ReplicaSet代替ReplicationControlle
ReplicaSet（简称RS），是为了无状态服务而设计：
和ReplicationController没有什么本质的不同，只是名字不一样；
并且ReplicaSet支持集合式的selector（我们在创建Pod会打标签，比如app - apache等会打一堆的标签，当我们想删除容器或者做对应的设施的时候，可以当app=apache的时候干什么什么。。。）
Deployment，是为了无状态服务而设计：
虽然ReplicaSet可以独立使用，但一般还是建议使用Deployment来自动管理ReplicaSet，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如ReplicaSet不支持rolling-update滚动更新，但Deployment支持）；
Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义（declarative）方法。用来替代以前的ReplicationContoller来方便的管理应用，典型的应用场景包括：
定义Depolyment来创建Pod和ReplicaSet
滚动升级和回滚应用
扩容和缩容
暂停和继续Deployment
HPA (Horizontl Pod AutoScale)：
仅适用于Deployment和ReplicaSet，在V1版本中仅支持根据Pod的CPU利用率扩容，在v1alpha版本中，支持根据内存和用户自定义的metric扩缩容；
如下图，定义HPA，当CPU小于80，那么定义的MAX为10，就水平扩展，最大10，但是当CPU达到80就不再继续扩展；如果CPU已经高于80，那么就去除Pod，一直到最小Min为2或者是当CPU小于80时，则不去除Pod
StatefullSet是为了解决有状态服务的问题，其应用场景包括：
稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现；
稳定的网络标识，即Pod重新调度后其Pod Name和HostNmae不变，基于Headless Service（即没有Cluster IP的Service）来实现；
有序部署，有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或者扩展的时候要根据定义的顺序依次进行（即从0到N-1，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态）基于init containers来实现；
有序收缩，有序删除（即N-1到0）；
DaemonSet：
确保全部（或者一些）Node上运行一个Pod的副本，当有Node加入集群时，也会为他们新增一个Pod，当有Node从集群移除时，这些Pod也会被收回，删除DaemonSet将会删除它创建的所有Pod；
使用DaemonSet的一些典型用法：
运行集群存储daemon，例如在每个Node上运行glusterd、ceph
在每个Node上运行日志收集daemon，例如fluentd、logstash
在每个Node上运行监控daemon，例如prometheus Node Exporter
Job：
负责批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个Pod成功结束
Cron job：
Cron Job管理预计时间的Job，即：
在给定时间点只运行一次
周期性地在给定时间点运行
（2.3）服务发现
客户端想要访问一组Pod，service去收集Pod是通过标签，service会有IP和端口，然后clinet通过访问service的IP+端口间接的访问到对应Pod，是轮询的访问RR，第一次访问第一个Pod以此类推：
把如下结构放在K8s运行：
Mysql运行在一个Pod，放在StatefullSet控制器是可以做到的，但是集群化不是那么方便
Php-fpm创建Deployment控制器，Deployment会指定副本数量，比如3个，在前面加上service，这样squid就不用去写IP地址了，用localhost替代
Squid封装成Pod，通过控制器去控制，创建service通过相关标签进行绑定，Nodeport暴露方式
LVS通过本身的功能进行负载调度
K8s运行情况：
