kubernetes入门

一.导言

随着容器技术的发展，软件界对容器管理的需求越来越迫切，于是出现了一些kubernetes（即k8s），docker swarm 等容器管理软件。同时k8s等服务编排软件也让微服务变得可行，快速扩容缩容，自动处理网络配置等特性也让k8s如火如荼。
k8s能做什么？

• 服务发现和负载均衡，使用dns或者ip对外暴露容器服务，并提供负载均衡
  
• 存储管理，多种存储选择
  
• 拟态扩容缩容，根据需求扩容，缩容，并且k8s会尽力达到desired state
  
• 自动装箱，比如配置每个容器能使用的CPU和RAM资源，k8s将容器分配到合适的节点以最大化利用系统资源
  
• 自动处理故障，当容器失效时，能快速处理，并且不会对客户端有影响
  
• 配置和秘钥管理
  

二.k8s架构及相关概念


control plane：控制台
kube-apiserver: k8s的核心api服务，一般需要做横向扩展
etcd: 提供一致性和高可用的的键值存储，k8s用来存储集群数据。etcd是一款用go语言编写的分布式kv存储，基于raft算法，能提供更稳定的高负载稳定读写能力。
kube-scheduler: 为未分配节点的pod寻找合适的节点
kube-controller-manager: 包括以下controller

•   node controller: 监视节点下线
  
•   job-controller: 监视Job 运行状况
  
•   EndpointSlice controller: 即端点列表控制器，为Service 和 pod 提供连接
  

cloud-controller-manager: 云服务控制管理
node：节点，对应物理机或者虚拟机
kubelet: 运行在节点中的agent，确保容器运行在pod中
kube-proxy: 运行在节点中的网络代理，为Servcie提供支持

pod: k8s 抽象出来的的管理单元，包括一个或者多个容器，共享存储，网络，端口等资源
volume: 存储单元抽象
container：容器，比如docker

Deployment：部署，描述部署的容器，复制等信息，一个典型的Deployment如下

1.     apiVersion: apps/v1 (版本)
2.         kind: Deployment （对象类型）
3.         metadata: （元数据）
4.           name: nginx-deployment (name, UIDs)
5.         spec: （目标状态）
6.           selector:
7.             matchLabels:
8.               app: nginx
9.           replicas: 2 # tells deployment to run 2 pods matching the template
10.           template:
11.             metadata:
12.               labels: （labels and selector）
13.                 app: nginx
14.             spec:
15.               containers:
16.               - name: nginx
17.                 image: nginx:1.14.2
18.                 ports:
19.                 - containerPort: 80

复制代码

Service：基于pod创建对外或者对内网络服务
三.构建无状态服务

无状态服务：服务不依赖自身的状态，实例的状态数据可以维护在内存中。
构建步骤如下：
   0.笔者这里使用minikube进行测试，先启动minikube   

1. minikube start
2. minikube dashboard # 启动后台管理界面

复制代码

1.执行部署

1. apiVersion: apps/v1
2. kind: Deployment
3. metadata:
4.   labels:
5.     app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
6.   name: hello-world
7. spec:
8.   replicas: 5
9.   selector:
10.     matchLabels:
11.       app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
12.   template:
13.     metadata:
14.       labels:
15.         app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
16.     spec:
17.       containers:
18.       - image: gcr.io/google-samples/node-hello:1.0
19.         name: hello-world
20.         ports:
21.         - containerPort: 8080

复制代码

1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/load-balancer-example.yaml

复制代码

2.查看部署信息

1. kubectl get deployments hello-world
2. kubectl describe deployments hello-world
4. NAME          READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
5. hello-world   5/5     5            5           12m

复制代码

3.查看副本集
这里我们创建了五个副本

1. kubectl get replicasets
2. kubectl describe replicasets
4. NAME                         DESIRED   CURRENT   READY   AGE
5. hello-world-644f58f5f4       5         5         5       12m

复制代码

4.创建Service暴露部署

1. kubectl expose deployment hello-world --type=LoadBalancer --name=my-service # LoadBalancer表示使用负载均衡的方式

复制代码

5.查看Service

1. kubectl get services my-service
3. NAME         TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
4. my-service   LoadBalancer   10.102.184.247   <pending>     8080:31755/TCP   3s

复制代码

6.查看Service详细信息

1. kubectl describe services my-service

复制代码

[code]Name:                     my-serviceNamespace:                defaultLabels:                   app.kubernetes.io/name=load-balancer-exampleAnnotations:              Selector:                 app.kubernetes.io/name=load-balancer-exampleType:                     LoadBalancerIP Family Policy:         SingleStackIP Families:              IPv4IP:                       10.102.184.247IPs:                      10.102.184.247Port:                       8080/TCPTargetPort:               8080/TCPNodePort:                   31755/TCPEndpoints:                10.244.0.87:8080,10.244.0.88:8080,10.244.0.89:8080 + 2 more... # 端点Session Affinity:         NoneExternal Traffic Policy:  ClusterEvents: