「走进k8s」如何初体验Kubernetes(12)

从今天开始kubernetes的学习,简称为k8s,kubernetes是google团队发起的一个开源项目,它的目标是跨多个主机的容器,用于自动部署,扩展和管理容器化的应用程序。前面也说过docker了,其实docker可以看成k8s的底层组件,k8s组件和架构相对来说还是比较复杂的,之前一直搞了1次高级的时候k8s,一段时间不用我自己都蒙圈了,所以这次不直接搭建k8s集群,先用一个线上的去感受,详细的解读下。主要在线体验一些概念和用法。

(一)kubernetes

  • ①它的历史

kubernetes其实源于希腊语意思(舵手,领航员)。由于不太好读也不太好写,就有了另一个名称叫k8s,kubernetes是谷歌在2014年开始实施的一个项目,当时google已经有了大规模服务容器管理的经验,内部Borg系统,负责对google内部的一些服务进行调度和管理,它的目的是让用户不必操心资源管理的问题,让他们专注自己的核心业务, 并且最大化数据中心的利用率。

  • ②官网

    官网:https://kubernetes.io/

  • ③介绍

k8s是一个自动开源系统,自动化部署,扩缩容,管理容器化的应用。相比前面的mesos 和swarm,k8s的目的非常的单纯和明确,简单的来说他的目的就是为了服务编排,没有别的。这么明确的明确的目的。虽然目的简单但专注所以专业,非常灵活的使用方式,它考虑到服务服务落地过程中可能遇到的各种各样的问题,各种各样的场景。

  • ④写ppt已经让你听蒙圈,我用通俗的话解读k8s

我们假设有个住户社区,k8s就相当于这个社区的大房东,社区里面有一栋一栋的大楼,大楼可以看做虚拟机器,俗称的VM,大楼里面有很多的住户,每个住户就代表一个pod,那每个住户如何找到他们的位置呢?每个住户如何找到他们的位置就是通过门牌号,我们就理解为IP的位置,在每个住户里面有非常多的家庭成员,爸爸,妈妈,兄弟姐妹,爷爷奶奶,姥爷姥姥,女儿儿子,这些角色就可以理解为container,在这个pod里面的成员,就共享了这个房间里面的资源,水电网络,那些资源就可以把它理解成计算资源,ipu,内存,硬盘。对于大房东k8s,他最主要的功能就是管理,每个住户Pod使用多少资源,那为了就是让整栋大楼,会更有效率的使用很多资源,举例来说:A栋大楼住了太多的住户,太多的Pod,他们直接肯定会相互竞争资源的问题,那它就可以协调某一些pod,就是某一些住户搬到B大楼去,这样会让变得更加的均衡使用。

  • ⑤在线学习k8s

才入k8s,就先搭建环境,可能你从入门到放弃了,正如很多了解学习java的时候,都知道各种框架很重要,一定要先学会用在看源码,不要直接看源码各种概念不理解。这次学习k8s,直接在官方的在线网站学习,不需要为搭建环境痛苦。

https://www.katacoda.com/courses/kubernetes

(二)katacoda在线学习

它这里的课程还是相对比较简单的,都是一步一步操作的。

  • ①登录

可以使用google账号或者github账号进行的登录。

已经登录完毕

  • ②选择Launch A Single Node Cluster

点击开始学习,使用时长大概10到15分钟。也就是这个集群只能体验10到15分钟。

  • ③其次点击下面的红色框

启动minikube的集群

minikube version
minikube start

  • ④查看集群信息

    查看启动完毕的k8s的集群信息

kubectl cluster-info
kubectl get nodes

  • ⑤点击执行第三步所有操作

  • ⑥点击执行第四步所有操作

k8s的web管理界面

  • ⑦进入k8s的dashboard管理界面

(二)kubernetes-dashboard的介绍

  • ①节点

点击 minikube 查看详情

  • ②创建节点

学习k8s经常用到的三种方式,yaml文件,通过文件的方式,直接命令的方式

输入创建应用

容器组-点击nginx的详情

(三)kubernetes 元素概念

这张图简单的描述了,k8s集群的样子,k8s肯定也需要一个集群,服务调度服务编排肯定要有机器,所以需要集群,中间的七边形是Master节点,可以理解为安装了核心组件的,另外的六边形标识的是Node节点,在k8s里面叫worker节点,然后每个节点里面有个kubelet服务和docker服务,

多了2个绿色部分,在master里面Deployment。在Node中就是Containerized app就是容器化的应用。图例就是在Master部署了一个Deployment,在三个节点选中了其中的一个部署了应用。Node中的蓝色圆圈标识的是pod。

  • ①pod

pod 是k8s中非常重要的一个概念,所有的应用和服务都是运行在pod里面的,pod是k8s中最小的一个单元,可以理解为k8s的一个原子,pod里面就是容器。

  1. 第一个pod有独立的IP地址,一个容器
  2. 第二个pod有独立的Ip地址,一个容器,一个磁盘存储
  3. 第三个pod有独立的Ip地址,两个容器,一个磁盘存储,这2个容器可以共享IP的,共享网络,共享磁盘的。
  4. 第三个pod有独立的Ip地址,三个容器,2个的磁盘存储,这3个容器可以共享IP的,共享网络,共享磁盘的。

PS:通过上边的4个小图,可以明白同一个pod里面可以有任意多个容器和存储。

知道了pod运行了容器,pod自己运行在哪里啊。运行在node,通过kubelet来进行的,调度kuelet把pod运行起来。一个node上面可以运行多个pod。只要资源足够可以建立多个pod。

image

  • ②service
  1. 中间是master节点
  2. 其余的是node节点
  3. 下面的这个node,里面运行了一个pod,pod的外边,有一层虚线,虚线标识service,pod的Ip(10.10.10.1),service(10.10.9.1),service和pod的Ip不同,pod是具体运行在一个node上的,如果pod或者node突然挂掉了,编排工具肯定在其他的node节点下重新起一个pod,这个pod肯定的ip也就变了。所以就需要一个serivce的概念,当pod出问题了,产生一个新的pod,新的pod就是一个新的ip,我们就可以通过service的方式找到pod。
  4. serivce的Ip跟service的生命周期是一致的,如果service不被删除的话,IP一直不发生变化。
  5. 上边这个2个node,三个pod,其实就是从一个实例变成了3个实例,进行了扩容,对外提供相同的服务,这时这个service,ip就有了另外2个作用,除了可以定位pod的地址,可以对pod地址进行负载均衡,进行轮询,

service的概念基本了解了,怎么确定哪些pod属于一个service,提出一个service的概念,service可能有一个或者是多个pod组成,如何定义service,怎么定义service。在k8s上通过Master的Label Selector的方式,比如s:app=A,s:app=B,有这种标签的确定输入pod等于A 或者pod等于B,所有标签一样的都属于我的小弟。这样service和pod的耦合就非常松。

PS:(梳理概念)pod里面包括N个容器,service里面包括pod,Deployment可能包括service或者是pod。

  • ③deployment
  1. Master里面发布了一个Deplyment,想给service 进行扩容
  2. 其实内部是扩容的pod,service只是一个逻辑存在的东西
  3. 把一组pod形成一个逻辑组就是service,扩容完成后,其他两个节点就有了pod实例。
  4. service就开始对外的负载均衡endpoint找到对应的pod

滚动更新,停掉了一个旧的pod,启动一个新的pod,这时service既有新的,也有旧的存在,直到所有的旧的都更新完毕才结束。所有的更新和扩容的过程serivce的Ip始终是保持不变的。

  • ④Namespace
    > 一般在开发中有开发,测试,准生产,生产环境。Namespace 是对一组资源和对象的抽象集合,比如可以用来将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的 pods, services,deployments 等都是属于某一个 namespace 的(默认是default),而 Node, PersistentVolumes 等则不属于任何 namespace。相互之前是隔离的。

PS:这几个概念一定要理解,对之后的k8s学习非常重要,可以根据我写的关于住户社区的这个概念来理解。

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