码迷,mamicode.com
首页 > Windows程序 > 详细

Kubernetes之核?技术概念和API对象

时间:2019-04-04 09:17:36      阅读:188      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:相对   app   登录   ica   system   jimmy   stp   情况下   软件   

Kubernetes之核?技术概念和API对象

API对象是Kubernetes集群中的管理操作单元。 Kubernetes集群系统每?持?项新功能, 引??项新技术, ?定会新引?对应的API对象, ?持对该功能的管理操作。 例如副本集Replica Set对应的API对象是RS。

每个API对象都有3?类属性: 元数据metadata、 规范spec和状态status。 元数据是?来标识API对象的, 每个对象都?少有3个元数据: namespace, name和uid; 除此以外还有各种各样的标签labels?来标识和匹配不同的对象, 例如?户可以?标签env来标识区分不同的服务部署环境, 分别?env=dev、 env=testing、 env=production来标识开发、 测试、?产的不同服务。 规范描述了?户期望Kubernetes集群中的分布式系统达到的理想状态(Desired State) , 例如?户可以通过复制控制器Replication Controller设置期望的Pod副本数为3; status描述了系统实际当前达到的状态(Status) , 例如系统当前实际的Pod副本数为2; 那么复制控制器当前的程序逻辑就是?动启动新的Pod, 争取达到副本数为3。

Kubernetes中所有的配置都是通过API对象的spec去设置的, 也就是?户通过配置系统的理想状态来改变系统, 这是Kubernetes重要设计理念之?, 即所有的操作都是声明式(Declarative) 的?不是命令式(Imperative) 的。 声明式操作在分布式系统中的好处稳定, 不怕丢操作或运?多次, 例如设置副本数为3的操作运?多次也还是?个结果, ?给副本数加1的操作就不是声明式的, 运?多次结果就错了。

Pod

Kubernetes有很多技术概念, 同时对应很多API对象, 最重要的也是最基础的是Pod。 Pod是在Kubernetes集群中运?部署应?或服务的最?单元, 它是可以?持多容器的。 Pod的设计理念是?持多个容器在?个Pod中共享?络地址和?件系统, 可以通过进程间通信和?件共享这种简单?效的?式组合完成服务。 Pod对多容器的?持是K8最基础的设计理念, ?如你运??个操作系统发?版的软件仓库, ?个Nginx容器?来发布软件, 另?个容器专??来从源仓库做同步, 这两个容器的镜像不太可能是?个团队开发的, 但是他们?块??作才能提供?个微服务; 这种情况下, 不同的团队各?开发构建??的容器镜像, 在部署的时候组合成?个微服务对外提供服务。
Pod是Kubernetes集群中所有业务类型的基础, 可以看作运?在K8集群中的?机器?, 不同类型的业务就需要不同类型的?机器?去执?。 ?前Kubernetes中的业务主要可以分为?期伺服型(long-running) 、 批处理型(batch) 、 节点后台?撑型(node-daemon) 和有状态应?型(stateful application) ; 分别对应的?机器?控制器为Deployment、
Job、 DaemonSet和StatefulSet.

副本控制器(Replication Controller,RC)

RC是Kubernetes集群中最早的保证Pod高可用的API对象,通过监控运行中的Pod来保证集群中运行指定数量的Pod副本。指定的数目可以是1或多个,少于指定数目,RC会启动运行新的Pod副本,多余则会杀死多余的Pod副本,即使在数目为1的情况下实用RC运行Pod也要比直接运行Pod更明智,因为RC可以保证永远有1个Pod在运行,RC适用于场次伺服型的业务类型。

副本集(Replica Set,RS)

RS是新?代RC, 提供同样的?可?能?, 区别主要在于RS后来居上, 能?持更多种类的匹配模式。 副本集对象?般不单独使?, ?是作为Deployment的理想状态参数使?。

部署(Deployment)

部署表示?户对Kubernetes集群的?次更新操作。 部署是?个?RS应?模式更?的API对象, 可以是创建?个新的服
务, 更新?个新的服务, 也可以是滚动升级?个服务。 滚动升级?个服务, 实际是创建?个新的RS, 然后逐渐将新RS中副本数增加到理想状态, 将旧RS中的副本数减?到0的复合操作; 这样?个复合操作??个RS是不太好描述的, 所以??个更通?的Deployment来描述。 以Kubernetes的发展?向, 未来对所有?期伺服型的的业务的管理, 都会通过Deployment来管理。

服务(Service)

RC、 RS和Deployment只是保证了?撑服务的微服务Pod的数量, 但是没有解决如何访问这些服务的问题。 ?个Pod只是?个运?服务的实例, 随时可能在?个节点上停?, 在另?个节点以?个新的IP启动?个新的Pod, 因此不能以确定的IP和端?号提供服务。 要稳定地提供服务需要服务发现和负载均衡能?。 服务发现完成的?作, 是针对客户端访问的服务, 找到对应的的后端服务实例。 在K8集群中, 客户端需要访问的服务就是Service对象。 每个Service会对应?个集群内部有效的虚拟IP, 集群内部通过虚拟IP访问?个服务。 在Kubernetes集群中微服务的负载均衡是由Kube-proxy实现的。 Kube-proxy是Kubernetes集群内部的负载均衡器。 它是?个分布式代理服务器, 在Kubernetes的每个节点上都有?个; 这?设计体现了它的伸缩性优势, 需要访问服务的节点越多, 提供负载均衡能?的Kube-proxy就越多, ?可?节点也随之增多。 与之相?, 我们平时在服务器端做个反向代理做负载均衡, 还要进?步解决反向代理的负载均衡和?可?问题。

任务(Job)

Job是Kubernetes?来控制批处理型任务的API对象。 批处理业务与?期伺服业务的主要区别是批处理业务的运?有头
有尾, ??期伺服业务在?户不停?的情况下永远运?。 Job管理的Pod根据?户的设置把任务成功完成就?动退出
了。 成功完成的标志根据不同的spec.completions策略?不同: 单Pod型任务有?个Pod成功就标志完成; 定数成功型
任务保证有N个任务全部成功; ?作队列型任务根据应?确认的全局成功?标志成功。

后台?撑服务集(DaemonSet)

长期伺服型和批处理型服务的核心在业务应用,可能有些节点运行多个同类服务的Pod,有些节点上又没有这类Pod运行,而后台支撑型服务的核心关注点在Kubernetes集群中的节点(物理机或虚拟机),要保证每个节点上都又一个此类Pod运行,节点可能是所有集群节点也可能是通过nodeSelector选定的一些特定节点,典型的后台支撑服务包括,存储,日志和监控等,在每个节点上支持kubernetes集群运行的服务。

有状态服务集(StatefulSet)

对于RC和RS中的Pod, ?般不挂载存储或者挂载共享存储, 保存的是所有Pod共享的状态, Pod像牲畜?样没有分别(这似乎也确实意味着失去了?性特征) ; 对于StatefulSet中的Pod, 每个Pod挂载??独?的存储, 如果?个Pod出现故障, 从其他节点启动?个同样名字的Pod, 要挂载上原来Pod的存储继续以它的状态提供服务。

适合于StatefulSet的业务包括数据库服务MySQL和PostgreSQL, 集群化管理服务ZooKeeper、 etcd等有状态服务。StatefulSet的另?种典型应?场景是作为?种?普通容器更稳定可靠的模拟虚拟机的机制。 传统的虚拟机正是?种有状态的宠物, 运维?员需要不断地维护它, 容器刚开始流?时, 我们?容器来模拟虚拟机使?, 所有状态都保存在容器?, ?这已被证明是?常不安全、 不可靠的。 使?StatefulSet, Pod仍然可以通过漂移到不同节点提供?可?, ?存储也可以通过外挂的存储来提供?可靠性, StatefulSet做的只是将确定的Pod与确定的存储关联起来保证状态的连续性。

存储卷(Volume)

Kubernetes集群中的存储卷跟Docker的存储卷有些类似, 只不过Docker的存储卷作?范围为?个容器, ?Kubernetes的存储卷的?命周期和作?范围是?个Pod。 每个Pod中声明的存储卷由Pod中的所有容器共享。 Kubernetes?持?常多的存储卷类型, 特别的, ?持多种公有云平台的存储, 包括AWS, Google和Azure云; ?持多种分布式存储包括设计理念120GlusterFS和Ceph; 也?持较容易使?的主机本地?录emptyDir, hostPath和NFS。 Kubernetes还?持使?PersistentVolume Claim即PVC这种逻辑存储, 使?这种存储, 使得存储的使?者可以忽略后台的实际存储技术(例如AWS,Google或GlusterFS和Ceph) , ?将有关存储实际技术的配置交给存储管理员通过Persistent Volume来配置。

持久存储卷(Persistent Volume,PV)和持久存储生命(Persistent Volume Claim,PVC)

PV和PVC使得Kubernetes集群具备了存储的逻辑抽象能?, 使得在配置Pod的逻辑?可以忽略对实际后台存储技术的配置, ?把这项配置的?作交给PV的配置者, 即集群的管理者。 存储的PV和PVC的这种关系, 跟计算的Node和Pod的关系是?常类似的; PV和Node是资源的提供者, 根据集群的基础设施变化?变化, 由Kubernetes集群管理员配置; ?PVC和Pod是资源的使?者, 根据业务服务的需求变化?变化, 有Kubernetes集群的使?者即服务的管理员来配置。

节点(Node)

Kubernetes集群中的计算能?由Node提供, 最初Node称为服务节点Minion, 后来改名为Node。 Kubernetes集群中的Node也就等同于Mesos集群中的Slave节点, 是所有Pod运?所在的?作主机, 可以是物理机也可以是虚拟机。 不论是物理机还是虚拟机, ?作主机的统?特征是上?要运?kubelet管理节点上运?的容器。

密钥对象(Secret)

Secret是?来保存和传递密码、 密钥、 认证凭证这些敏感信息的对象。 使?Secret的好处是可以避免把敏感信息明?写在配置??。 在Kubernetes集群中配置和使?服务不可避免的要?到各种敏感信息实现登录、 认证等功能, 例如访问AWS存储的?户名密码。 为了避免将类似的敏感信息明?写在所有需要使?的配置?件中, 可以将这些信息存??个Secret对象, ?在配置?件中通过Secret对象引?这些敏感信息。 这种?式的好处包括: 意图明确, 避免重复, 减少暴漏机会。

用户账户(User Account)和服务账户(Service Account)

顾名思义, ?户帐户为?提供账户标识, ?服务账户为计算机进程和Kubernetes集群中运?的Pod提供账户标识。 ?户帐户和服务帐户的?个区别是作?范围; ?户帐户对应的是?的身份, ?的身份与服务的namespace?关, 所以?户账户是跨namespace的; ?服务帐户对应的是?个运?中程序的身份, 与特定namespace是相关的。

名称空间(Namespace)

名称空间为Kubernetes集群提供虚拟的隔离作用,Kubernetes集群初始化有两个名称空间,分别是default和kube-system,除此之外,管理员可以创建新的名称空间满足要求。

访问授权(RBAC)

Kubernetes在1.3版本中发布了alpha版的基于??的访问控制(Role-based Access Control, RBAC) 的授权模式。 相对于基于属性的访问控制(Attribute-based Access Control, ABAC) , RBAC主要是引?了??(Role) 和??绑定(RoleBinding) 的抽象概念。 在ABAC中, Kubernetes集群中的访问策略只能跟?户直接关联; ?在RBAC中, 访问策略可以跟某个??关联, 具体的?户在跟?个或多个??相关联。 显然, RBAC像其他新功能?样, 每次引?新功能,都会引?新的API对象, 从?引?新的概念抽象, ?这?新的概念抽象?定会使集群服务管理和使?更容易扩展和重?。

参考文档

Kubernetes指南-倪朋飞
Kubernetes-handbook-jimmysong-20181218

Kubernetes之核?技术概念和API对象

标签:相对   app   登录   ica   system   jimmy   stp   情况下   软件   

原文地址:https://www.cnblogs.com/wlbl/p/10652835.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!