k8s的应用

k8s在当下云原生+微服务时代的运用越来越广阔，我认为主要有以下几个优点。 1.服务发现和负载均衡 2.自动化部署/回滚 3.弹性升级 4.强大的监控体系

k8s是什么呢？

Kubernetes 是一个可移植、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。 Kubernetes 拥有一个庞大且快速增长的生态，其服务、支持和工具的使用范围相当广泛。

k8s架构

k8s是由ApiServer、控制器、etcd、scheduler、云控制器组成。apiServer负责执行k8s的操作api，是整个k8s的核心。控制器则是多个具体控制器组成，负责具体的容器调度、网络连接等。scheduler则是负责定时检查集群状态的。云控制器则类似插件，对接云服务商。

k8s组件

apiServer

这是k8s的大脑，所有的对k8s的命令都是由它来负责的，一般部署在单独的master节点上。对外暴露Restful风格的api

//查询v1版本的pods
curl localhost:8080/api/v1/pods

etcd

k8s集群的KV数据库，里面保存着集群的信息，包括节点、pod、RC等信息。组件可以通过apiserver来读写etcd，保存自身信息或者访问其他信息。

scheduler

主要是根据特定算法将pod调度到具体的node节点上。一般是三个，其中先起来的scheduler成为master,负责提供服务，剩下两个处于等待，并不对外服务。 具体调度流程如下：

客户通过kubectl或者请求REST API来创建pod资源
apiserver存储相关数据到etcd
scheduler通过watch机制，监听数据，将待调度的pod放入调度队列中
调度器取出列表，通过调度算法将pod分配到具体节点上。
kubelet通过监听scheduler的pod绑定事件，获取pod清单，下载镜像，然后启动镜像。

调度算法有多种：

无磁盘冲突。只要检测node节点里无对应磁盘，即可
资源优先只要满足pod的资源配置即可
指定标签只要node含有对应的标签即可
Host优先 pod的nodeName和node名称一致即可

kubelet

kubelet是node节点上的管理(服务)进程，用于处理master节点下发到该node的任务，包括节点管理、pod管理、pod健康检查、cAdvisiver的资源监控。

节点管理

kubelet会通过APIserver注册自己，并存入到etcd中。注册完会定时上报更新自身状态

pod管理

以下三种方式获取pod清单，并且定时持续更新

文件。从kubelet启动参数“--config”指定目录下的文件
http端口。通过“--manifest-url”设置的url获取
ApiServer。kubelet通过ApiServer监听etcd，获取pod目录。

如果清单中监听到创建和修改的pod任务，则会进行1、创建数据目录 2、从apiServer读取该pod信息 3、挂载外部卷 4、下载secret 5、检测节点里的所有pod 6、创建pause容器，该容器接管所有容器的网络，可以看作是管理容器。7、处理容器，包括终止、运行等

健康检查

通过两类探针来检查容器健康状态。一类是LivenessProbe,该探针用于判断是否健康，不健康则kubelet会删除该容器，如果不包含该探针，则认为一直健康。一类是ReadinessProbe，用于判断是否启动完成且能对外提供服务，如果检测失败，则Endpoint Controller会删除该容器所在pod的ip对应的endpoint条目。LivenessProbe有三种：

命令行。执行某个命令，命令退出码是0则表示成功。上家公司就通过判断某个文件是否存在来健康检查
TCP端口检测。指定端口能被访问则健康。
HTTP端口GET调用。返回码>=200&&<=400则成功。

kube-proxy

kube-proxy可以看作是k8s服务的透明代理和负载均衡器。服务的高可用、水平扩展等的落实都是依靠buke-proxy来实现的。 kube-proxy的具体细节。

查询和监听apiServer中的service和endpoints的变化。
为每一个service创建服务代理对象，里面包括监听该服务请求的socket server
为每一个创建负载均衡器，里面保存着service和endpoints的路由表

针对变化的service，如果没有设置ClusterIp,则不做处理。设置了则为每一个CluserIp创建服务代理对象，删除的则先删除iptable里的规则，然后删除代理对象。针对endpoints的变化，则会更新负载均衡器中的转发地址。

负载均衡则包括随机、会话保持两种。指定了会话保持，kube-proxy则生成1个affinityState对象，绑定一个endpoint,只要session没有过期，后续同一个ip的请求都是走该endpoint

k8s的基础原理