Kubernetes

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2-1.Kubernetes基础概念

# 2-1.Kubernetes 基础概念

# Pod概念

1.自主式 Pod

Pod是Kubernetes创建或部署的最小/最简单的基本单位,一个Pod代表集群上正在运行的一个进程。

2.控制器管理的 Pod

  • ReplicationController

    • 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;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 来取代 ReplicationControlle
  • ReplicaSet

    • ReplicaSet 跟 ReplicationController 没有本质的不同,只是名字不一样,并且ReplicaSet 支持集合式的 selector
    • 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 但 Deployment 支持)
  • Deployment

    • 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 ReplicationController 来方便的管理应用。典型的应用场景包括:

      • 定义 Deployment 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
  • Horizontal Pod Autoscaling

    • 仅适用于 Deployment 和 ReplicaSet ,在 V1 版本中仅支持根据 Pod的 CPU 利用率扩所容,在 v1alpha 版本中,支持根据内存和用户自定义的 metric 扩缩容
  • StatefulSet

    • StatefulSet 是为了解决有状态服务的问题(对应 Deployments 和 ReplicaSets 是为无状态服务而设
      计),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
      • 稳定的网络标志,即 Pod 重新调度后其 PodName 和 HostName 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依据定义的顺序依次依次进行(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(即从 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 也会被回收。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 管理基于时间的 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

# 网络通讯方式

Kubernetes 的网络模型假定了所有 Pod 都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中,这在GCE(Google Compute Engine)里面是现成的网络模型,Kubernetes 假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建 Kubernetes 集群,就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这个网络假设,将不同节点上的 Docker 容器之间的互相访问先打通,然后运行 Kubernetes

 同一个 Pod 内的多个容器之间:lo
 各 Pod 之间的通讯:Overlay Network
 Pod 与 Service 之间的通讯:各节点的 Iptables 规则
  • Flannel

    Flannel 是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个网络规划服务,简单来说,它的功能是让集群中的不同节点主机创建的 Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。而且它还能在这些 IP 地址之间建立一个覆盖网络(Overlay Network),通过这个覆盖网络,将数据包原封不动地传递到目标容器内