这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的的第15天

容器：通俗地说就是一个装有应用软件的箱子，箱子里面有软件运行所需的依赖库和配置，可以把这个箱子放在任意一台机器上，不影响软件的使用。

Kubernetes简介

核心功能

对容器进行编排的系统

Kubernetes is a porable, extensible, open source platform for managing containerized workloads and services, that facilitates both declaraive configuration and automation.

• 特点：便携， 可扩展， 开源
• 目的：管理容器应用和服务
• 作用: 声明配置和自动化

核心概念

Pod:k8s中最小的单位，可以看成是容器的封装 Deployment/StatefulSet：Pod的集合 Volume/PVC/PV/StoraheClass Node：相当于一个物理机或者虚拟机

设计准则

• Declarative > imperative 声明式的
• Control loops：Observe, rectify, repeat
• simple > Complex 使用简单
• Modularity 模块化
• Legacy compatible向下兼容
• Open > closed 开放

架构

大致分为控制面 和 Node上的组件两部分

组件

• 控制面：

  • ETCD - k8s选取的一致性存储的KV store

    • 持久化数据中心
    • 维护集群中所有数据的有序性和一致性
    • 事件机制同步数据变更

  • APIServer - 唯一的API

    • 对所有组件提供 API 接口
    • 负责 admission，鉴权等功能
    • 提供后端 etcd 数据 cacher，降低 ETCD 压力
    • 结合 ETCD，提供 List-Watch 机制

  • Controller-manager

    • 提供一系列控制器，负责维护各种对象的生命周期
      • 比如： Node controller， PV controller， Deployment controller， StatefulSet controller 等

  • Scheduler

    • 负责应用实例的调度，把Pod绑定到合适的Node

• Node上：

  • Kubelet

    • 基于 Pod 声明，真正开始启动容器，负责容器生命周期维护

  • Kube-proxy

    • 网络代理，负责维护节点网络规则，接管 Pod 出入流量

核心通信机制 - List-Watch

自定义第三方控制器

核心功能

服务发现和负载均衡、 存储编排、 自动发布，回滚， 自愈， 密钥，配置管理， 资源管理，应用编排调度

资源管理

上报 维护 分配 回收

资源种类：

• 计算类

  • 原生： CPU，memory，等；
  • 可通过 Device plugin 方式支持的非原生： numa，socket。。。

• 存储类

  • 原生：

    • 临时存储： Ephemeral storage，EmptyDir 等
    • 持久化 (PV): Cinder, RBD, Cephfs, NFS, GlusterFS...

  • 可以通过 CSI 方式扩展支持其他存储；

调度

优化实践