转 kubernetes(k8s)第二部分之核心概念

原理图:

 

•Kubernetes的核心概念

1.Master

k8s集群的管理节点,负责管理集群,提供集群的资源数据访问入口。拥有Etcd存储服务(可选),运行Api Server进程,Controller Manager服务进程及Scheduler服务进程,关联工作节点Node。Kubernetes API server提供HTTP Rest接口的关键服务进程,是Kubernetes里所有资源的增、删、改、查等操作的唯一入口。也是集群控制的入口进程;Kubernetes Controller Manager是Kubernetes所有资源对象的自动化控制中心;Kubernetes Schedule是负责资源调度(Pod调度)的进程

2.Node

Node是Kubernetes集群架构中运行Pod的服务节点(亦叫agent或minion)。Node是Kubernetes集群操 作的单元,用来承载被分配Pod的运行,是Pod运行的宿主机。关联Master管理节点,拥有名称和IP、系统资源信息。运行docker eninge服务,守护进程kunelet及负载均衡器kube-proxy.

每个Node节点都运行着以下一组关键进程

kubelet:负责对Pod对于的容器的创建、启停等任务

kube-proxy:实现Kubernetes Service的通信与负载均衡机制的重要组件

Docker Engine(Docker):Docker引擎,负责本机容器的创建和管理工作

Node节点可以在运行期间动态增加到Kubernetes集群中,默认情况下,kubelet会想master注册自己,这也是 Kubernetes推荐的Node管理方式,kubelet进程会定时向Master汇报自身情报,如操作系统、Docker版本、CPU和内存,以及 有哪些Pod在运行等等,这样Master可以获知每个Node节点的资源使用情况,冰实现高效均衡的资源调度策略。、

 

3.Pod

  运行于Node节点上,若干相关容器的组合。Pod内包含的容器运行在同一宿主机上,使用相同的网络命名空间、IP地址和端口,能够通过 localhost进行通。Pod是Kurbernetes进行创建、调度和管理的最小单位,它提供了比容器更高层次的抽象,使得部署和管理更加灵活。一 个Pod可以包含一个容器或者多个相关容器。

Pod其实有两种类型:普通Pod和静态Pod,后者比较特殊,它并不存在Kubernetes的etcd存储中,而是存放在某个具体的 Node上的一个具体文件中,并且只在此Node上启动。普通Pod一旦被创建,就会被放入etcd存储中,随后会被Kubernetes Master调度到摸个具体的Node上进行绑定,随后该Pod被对应的Node上的kubelet进程实例化成一组相关的Docker容器冰启动起来, 在。在默认情况下,当Pod里的某个容器停止时,Kubernetes会自动检测到这个问起并且重启这个Pod(重启Pod里的所有容器),如果Pod所 在的Node宕机,则会将这个Node上的所有Pod重新调度到其他节点上。

4.Replication Controller

Replication Controller用来管理Pod的副本,保证集群中存在指定数量的Pod副本。集群中副本的数量大于指定数量,则会停止指定数量之外的多余容器数量, 反之,则会启动少于指定数量个数的容器,保证数量不变。Replication Controller是实现弹性伸缩、动态扩容和滚动升级的核心。

5.Service

Service定义了Pod的逻辑集合和访问该集合的策略,是真实服务的抽象。Service提供了一个统一的服务访问入口以及服务代理和发现机制,关联多个相同Label的Pod,用户不需要了解后台Pod是如何运行。

外部系统访问Service的问题

  首先需要弄明白Kubernetes的三种IP这个问题

Node IP:Node节点的IP地址

Pod IP: Pod的IP地址

Cluster IP:Service的IP地址

  首先,Node IP是Kubernetes集群中节点的物理网卡IP地址,所有属于这个网络的服务器之间都能通过这个网络直接通信。这也表明Kubernetes集群之 外的节点访问Kubernetes集群之内的某个节点或者TCP/IP服务的时候,必须通过Node IP进行通信

  其次,Pod IP是每个Pod的IP地址,他是Docker Engine根据docker0网桥的IP地址段进行分配的,通常是一个虚拟的二层网络。

  最后Cluster IP是一个虚拟的IP,但更像是一个伪造的IP网络,原因有以下几点

Cluster IP仅仅作用于Kubernetes Service这个对象,并由Kubernetes管理和分配P地址

Cluster IP无法被ping,他没有一个“实体网络对象”来响应

Cluster IP只能结合Service Port组成一个具体的通信端口,单独的Cluster IP不具备通信的基础,并且他们属于Kubernetes集群这样一个封闭的空间。

Kubernetes集群之内,Node IP网、Pod IP网于Cluster IP网之间的通信,采用的是Kubernetes自己设计的一种编程方式的特殊路由规则。

6.Label

Kubernetes中的任意API对象都是通过Label进行标识,Label的实质是一系列的Key/Value键值对,其中key于 value由用户自己指定。Label可以附加在各种资源对象上,如Node、Pod、Service、RC等,一个资源对象可以定义任意数量的 Label,同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去。Label是Replication Controller和Service运行的基础,二者通过Label来进行关联Node上运行的Pod。

我们可以通过给指定的资源对象捆绑一个或者多个不同的Label来实现多维度的资源分组管理功能,以便于灵活、方便的进行资源分配、调度、配置等管理工作。

一些常用的Label如下:

版本标签:"release":"stable","release":"canary"......

环境标签:"environment":"dev","environment":"qa","environment":"production"

架构标签:"tier":"frontend","tier":"backend","tier":"middleware"

分区标签:"partition":"customerA","partition":"customerB"

质量管控标签:"track":"daily","track":"weekly"

Label相当于我们熟悉的标签,给某个资源对象定义一个Label就相当于给它大了一个标签,随后可以通过Label Selector(标签选择器)查询和筛选拥有某些Label的资源对象,Kubernetes通过这种方式实现了类似SQL的简单又通用的对象查询机 制。

Label Selector在Kubernetes中重要使用场景如下:

kube-Controller进程通过资源对象RC上定义Label Selector来筛选要监控的Pod副本的数量,从而实现副本数量始终符合预期设定的全自动控制流程

kube-proxy进程通过Service的Label Selector来选择对应的Pod,自动建立起每个Service岛对应Pod的请求转发路由表,从而实现Service的智能负载均衡

  通过对某些Node定义特定的Label,并且在Pod定义文件中使用Nodeselector这种标签调度策略,kuber-scheduler进程可以实现Pod”定向调度“的特性

以上内容转自:https://blog.csdn.net/real_myth/article/details/78719244

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转载自blog.csdn.net/lj88811498/article/details/89333729
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