对比
swarm
kubernetes
k3s
背景
docker公司
google公司
rancher公司
部署
简单
复杂
简单
最小调度单元
docker
pod
资源清单
yml文件格式
yml文件格式
控制器
Service
ReplicationController 和 ReplicaSet Deployment 、DaemonSet、 StateFulSet Job/CronJob、 Horizontal Pod Autoscaling
Services
无
ClusterIp、 HeadlessService、 NodePort、 LoadBalancer ExternalName
存储
Volume
ConfigMap、 Secret、 volume、 PV/PVC
调度策略
spread binpack random
灰度发布
swarm的灰度发布是一次梭哈。当执行swarm update操作时，所有旧的docker逐一全部替换成新的版本。如果在替换过程中我发现新版本存在问题时，我只能强行终止update，然后执行回滚。在这个过程中对线上的应用会有影响。
k8s有replication controller的机制，可以人为控制灰度发布的过程。在发布的过程中，我可以让k8s通过replication controller起一小部分新版本的pod并减少对应数量老版本的pod，新的pod可响应用户的请求，如果新的pod比较顺利，则慢慢增加新版本的数量而减少老版本数量，直至新版本全部替换老版本，如果新的pod出现了问题，此时让新pod立即下线，从而不对线上业务造成影响。k8s的发布过程可以人为干预，因此在重大发布时，这种方式其实更优。
弹性伸缩
无
弹性伸缩是指根据宿主机硬件资源承载的情况而做出的一种容器部署架构动态变化的过程。比如某台宿主机的CPU使用率使用偏高，k8s可以根据Pod的使用率自动调整一个部署里面Pod的个数，保障服务可用性
一、背景介绍
容器（Container）
一个通过 Docker 镜像创建的运行实例，一个节点可运行多个容器。容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。
镜像（Image）
Docker 镜像是一个模板，是容器应用打包的标准格式，用于创建 Docker 容器。或者说，Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。在部署容器化应用时可以指定镜像，镜像可以来自于 Docker Hub、华为云容器镜像服务或者用户的私有 Registry。例如一个 Docker 镜像可以包含一个完整的 Ubuntu 操作系统环境，里面仅安装了用户需要的应用程序及其依赖文件。
镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的“类” 和“实例” 一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
镜像仓库（Registry）
镜像仓库用于存放 Docker 镜像，包括公共镜像仓库（如 DockerHub）和私有镜像仓库（如 Harbor）。
编排（Orchestration）
支持应用程序的容器的部署和组织称为容器编排，这是通过容器编排工具完成的。一些流行的开源容器编排工具包括Kubernetes、Docker Swarm和LXC。
集群（Cluster）
集群指容器运行所需要的云资源组合，关联了若干云服务器节点、负载均衡等云资源。您可以理解为集群是“同一个子网中一个或多个弹性云服务器（又称：节点）”通过相关技术组合而成的计算机群体，为容器运行提供了计算资源池。
节点（Node）
也叫“主机”，每一个节点对应一台服务器（可以是虚拟机实例或者物理服务器），容器应用运行在节点上。节点上运行着 Agent 代理程序（kubelet），用于管理节点上运行的容器实例。集群中的节点数量可以伸缩。
实例（Pod）
实例（Pod）是 Kubernetes 部署应用或服务的最小的基本单位。一个 Pod 封装多个应用容器（也可以只有一个容器）、存储资源、一个独立的网络 IP 以及管理控制容器运行方式的策略选项。
工作负载（Workload）
工作负载即 Kubernetes 对一组 Pod 的抽象模型，用于描述业务的运行载体，包括 Deployment、Statefulset、Daemonset、Job、CronJob 等多种类型。
无状态工作负载（Deployment）
即 Kubernetes 中的“Deployments”，无状态工作负载支持弹性伸缩与滚动升级，适用于实例完全独立、功能相同的场景，如：nginx等。
有状态工作负载（StatefulSet）
即 Kubernetes 中的“StatefulSets”，有状态工作负载支持实例有序部署和删除，支持持久化存储，适用于实例间存在互访的场景，如 ETCD、mysql-HA 等
命名空间（Namespace）
命名空间是对一组资源和对象的抽象整合。在同一个集群内可创建不同的命名空间，不同命名空间中的数据彼此隔离。使得它们既可以共享同一个集群的服务，也能够互不干扰。
例如：可以将开发环境、测试环境的业务分别放在不同的命名空间。
二、部署
docker swarm
核心部署命令
docker swarm initdocker swarm join-token worker
kubernetes
k3s
##k3s server安装curl -sfL https://docs.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn \INSTALL_K3S_EXEC="server --docker --node-name=wiki-server --write-kubeconfig-mode=664 " \sh -s - \--datastore-endpoint="mysql://userName:password@tcp(ip:3306)/k3s"##k3s agent安装curl -sfL https://docs.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | \INSTALL_K3S_MIRROR="cn" \K3S_URL="https://server_ip:6443" \K3S_TOKEN="K10455b2e8dc85b1d0592c5407a37071f1d6f44a97911ac::server:1ebcf18daba1e82cfd" \INSTALL_K3S_EXEC="--docker --node-name=qanew-agent" \sh -s -##输出tokencat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
三、最小调度单元
docker swarm
任务 （Task）是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。
kubernetes
在pod内的docker共享volume和网络namespace，彼此之间可以通过localhost通信或者标准进程间通信。
四、资源清单
1 资源含义
k8s中所有的内容都被抽象为资源，资源实例化之后，叫做对象。
2 资源分类
名称空间级别
仅在此名称空间下生效，k8s的系统组件是默认放在kube-system名称空间下的，而kubectl get pod等价于kubectl get pod -n default，因此查看不到k8s的系统组件。
-
工作负载型资源(workload）：Pod【k8s最小组成部分，共享网络栈共享存储卷】、ReplicaSet【RS，调度器、控制器，通过标签去控制pod的创建、副本数量】、Deployment【控制器，通过控制RS的创建去创建pod】、StatefulSet【为有状态服务所建立的管理器】、DaemonSet【可以在每一个节点都运行一个pod的组件】、Job【工作、任务】、CronJob【轮询工作、轮询任务，为批处理而生的】（ReplicationController在v1.11版本被废弃）
-
服务发现及负载均衡型资源（ServiceDiscovery LoadBalance):Service【简称svc，服务，将服务暴露出去】、Ingress【将服务暴露出去】、...
-
配置与存储型资源：Volume（存储卷）【给pod提供持久化的能力】、CSI（容器存储接口，可以扩展各种各样的第三方存储卷）
-
特殊类型的存储卷：ConfigMap（当配置中心来使用的资源类型）【一般用来存储配置文件达到热更新的状态】、Secret（保存敏感数据）【加密方案存储数据，一般用来保存密码文件、密钥等等】、DownwardAPI（把外部环境中的信息输出给容器）【类似于CSI，】
集群级别
不管在任何名称空间下定义，在其他的名称空间下都能看得到，在定义的时候无需指定名称空间
例如：Namespace【名称空间】、Node【节点】、Role【角色】、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
元数据级别
提供一个指标，不像是名称空间类型又不像集群级别，本质上更像是在两者之间，但是它有自己的特点，所以更应该作为一个单独的分类，例如HPA【通过cpu的利用率进行平滑扩展】就是一个很明显的元数据类型，通过指标进行操作。
根据一些指标去进行对应的操作
例如：HPA、PodTemplate【pod模板】、LimitRange【资源限制】
3 资源清单
k8s一般都是通过定义资源清单的方式去创建资源
资源清单等价于剧本，写好了每一步应该如何去做
在k8s中，一般使用yaml格式的文件来创建符合我们预期期望的资源，这样的yaml文件我们一般称为资源清单
4 资源清单常用的字段
必须存在的属性【创建资源清单的时候没有这些属性的存在它是不允许被执行的】
参数名称
字段类型
说明
version
String
这里是指的是K8SAPI的版本，目前基本上是v1，可以用kubectlapi-version命令查询
kind
String
这里指的是yam文件定义的资源类型和角色，比如：Pod
metadata
Object
元数据对象，固定值就写metadata
metadata.name
String
元数据对象的名字，这里由我们编写，比如命名Pod的名字
metadata.namespace
String
元数据对象的命名空间，由我们自身定义，如果不定义的话则默认是default名称空间
Spec
Object
详细定义对象，固定值就写Spec
spec.containers[]
List
这里是Spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name
String
这里定义容器的名字
spec.containers[].image
String
这里定义要用到的镜像名称
主要属性【这些属性比较重要，如果不指定的话系统会自动补充默认值】
参数名称
字段类型
说明
spec.containers[].name
String
这里定义容器的名字
spec.containers[].image
String
这里定义要用到的镜像名称
spec.containers[].imagePullPolicy
String
定义镜像拉取策略，有Always、Never、IfNotPresent三个值可选（1）Always:意思是每次都尝试重新拉取镜像（2）Never:表示仅使用本地镜像（3）lfNotPresent:如果本地有镜像就使用本地镜像，没有就拉取在线镜像。上面三个值都没设置的话，默认是Always。
spec.containers[].command[]
List
指定容器启动命令，因为是数组可以指定多个，不指定则使用镜像打包时使用的启动命令。
spec.containers[].args[]
List
指定容器启动命令参数，因为是数组可以指定多个。
spec.containers[].workingDir
String
指定容器的工作目录，进入容器时默认所在的目录
spec.containers[].volumeMounts[]
List
指定容器内部的存储卷配置
spec.containers[].volumeMounts[].name
String
指定可以被容器挂载的存储卷的名称
spec.containers[].volumeMounts[].mountPath
String
指定可以被容器挂载的存储卷的路径
spec.containers[].volumeMounts[].readOnly
String
设置存储卷路经的读写模式，true或者false，默认为读写模式
spec.containers[].ports[]
List
指定容器需要用到的端口列表
spec.containers[].ports[].name
String
指定端口名称
spec.containers[].ports[].containerPort
String
指定容器需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].hostPort
String
指定容器所在主机需要监听的端口号，默认跟上面containerPort相同，注意设置了hostPort同一台主机无法启动该容器的相同副本（因为主机的端口号不能相同，这样会冲突)
spec.containers[].ports[].protocol
String
指定端口协议，支持TCP和UDP，默认值为 TCP
spec.containers[].env[]
List
指定容器运行前需设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name
String
指定环境变量名称
spec.containers[].env[].value
String
指定环境变量值
spec.containers[].resources
Object
指定资源限制和资源请求的值（这里开始就是设置容器的资源上限）
spec.containers[].resources.limits
Object
指定设置容器运行时资源的运行上限
spec.containers[].resources.limits.cpu
String
指定CPU的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数这里前面文章 Pod资源限制有讲过）
spec.containers[].resources.limits.memory
String
指定MEM内存的限制，单位为MlB、GiB
spec.containers[].resources.requests
Object
指定容器启动和调度时的限制设置
spec.containers[].resources.requests.cpu
String
CPU请求，单位为core数，容器启动时初始化可用数量
spec.containers[].resources.requests.memory
String
内存请求，单位为MIB、GiB，容器启动的初始化可用数量
额外的参数项
参数名称
字段类型
说明
spec.restartPolicy
String
定义Pod的重启策略，可选值为Always、OnFailure，默认值为Always。1.Always:Pod一旦终止运行，则无论容器是如何终止的，kubelet服务都将重启它。2.OnFailure:只有Pod以非零退出码终止时，kubelet才会重启该容器。如果容器正常结束（退出码为0），则kubelet将不会重启它。3.Never:Pod终止后，kubelet将退出码报告给Master，不会重启该Pod。
spec.nodeSelector
Object
定义Node的Label过滤标签，以key:value格式指定，选择node节点去运行
spec.imagePullSecrets
Object
定义pull镜像时使用secret名称，以name:secretkey格式指定
spec.hostNetwork
Boolean
定义是否使用主机网络模式，默认值为false。设置true表示使用宿主机网络，不使用docker网桥，同时设置了true将无法在同一台宿主机上启动第二个副本。
查看资源有那些资源清单属性，使用以下命令
kubectl explain pod
查看属性说明，使用以下命令
kubectl explain pod.apiVersion
ImagePullPolicy
支持三种ImagePullPolicy
-
Always：不管镜像是否存在都会进行一次拉取。
-
Never：不管镜像是否存在都不会进行拉取
-
IfNotPresent：只有镜像不存在时，才会进行镜像拉取。
注意：
-
默认为IfNotPresent，但:latest标签的镜像默认为Always。
-
拉取镜像时docker会进行校验，如果镜像中的MD5码没有变，则不会拉取镜像数据。
-
生产环境中应该尽量避免使用:latest标签，而开发环境中可以借助:latest标签自动拉取最新的镜像。
RestartPoliy
支持三种RestartPolicy
-
Always：只要退出就重启
-
OnFailure：失败退出（exit code不等于0）时重启
-
Never：只要退出就不再重启
注意，这里的重启是指在Pod所在Node上面本地重启，并不会调度到其他Node上去。
⒌资源清单格式
apiVersion: group/apiversion #如果没有给定group名称，那么默认为core，可以使用kubectlapi-versions命令获取当前k8s版本上所有的apiversion版本信息（每个版本可能不同）kind: #资源类别metadata: #资源元数据 name: namespace: lables: annotations: #主要目的是方便用户阅读查找spec: #期望的状态（disired state)status: #当前状态，本字段由Kubernetes自身维护，用户不能去定义
⒍资源清单的常用命令
1.获取apiVersion版本信息
kubectl api-versions
2.获取资源的apiVersion的版本信息(以pod为例)，该命令同时输出属性设置帮助文档
kubectl explain pod
3.字段配置格式
apiVersion <string> #表示字符串类型 metadata <Object> #表示需要嵌套多层字段 1abels <map[string]string> #表示由k：v组成的映射 finalizers <[]string> #表示字串列表 ownerReferences <[]Object>#表示对象列表 hostPID <boolean> #布尔类型 priority <integer> #整型 name <string> -required- #如果类型后面接-required-，表示为必填字段
7 示例：通过定义清单文件创建Pod
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-demo namespace: default 1abels: app:myapp spec: containers: - name: myapp-1 image: hub.coreqi.cn/1ibrary/myapp:v1 - name: busybox-1 image: busybox:latest command: - "/bin/sh" - "-c" - "sleep 3600"
通过yaml文件创建pod
kubectl create -f xxx.yaml
获取资源的资源配置文件
#使用 -o 参数 加 yaml，可以将资源的配置以yaml的格式输出出来，也可以使用json，输出为json格式
滚动更新kubectl set image deployment/myapp-deployment myapp-container=index-demo:2.0回滚kubectl rollout undo deployment/myapp-deployment查看回滚状态kubectl rollout status deployment/myapp-deployment扩容kubectl scale deployment myapp-deployment --replicas=2
