2023年再不会K8S,就要被淘汰了,手把手带你飞

您所在的位置:网站首页 k8s监控平台 2023年再不会K8S,就要被淘汰了,手把手带你飞

2023年再不会K8S,就要被淘汰了,手把手带你飞

2023-05-06 22:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、Kubernetes的优缺点1、Kubernetes的优点高可用性:Kubernetes具有自动容错和自动扩缩容等功能,可以保证应用的高可用性。多种应用类型支持:Kubernetes支持各种应用场景,例如Web应用、数据库、批处理等。自动化:Kubernetes支持自动化部署、升级、扩展等操作,减少了手动干预的工作量。跨云支持:Kubernetes支持跨多个云平台和数据中心的部署。开源社区支持:Kubernetes有一个庞大的开源社区,为用户提供广泛的支持。2、Kubernetes的缺点学习门槛高:Kubernetes是一个复杂的系统,需要花费一定的时间和精力才能掌握。部署和维护复杂:Kubernetes的部署和维护需要专业的人员和一定的技术知识。资源消耗高:Kubernetes需要一定的计算和存储资源来运行和管理自身和应用程序,因此需要一定的资源成本。3、Kubernetes的应用场景

Kubernetes适用于需要高可用性、弹性伸缩、多种应用类型支持、各种云平台和数据中心跨平台的应用场景,

例如:

Web应用大数据处理分布式数据库人工智能和机器学习应用微服务化的应用程序等。二、Kubernetes的控制节点和工作节点

在Kubernetes集群中,有两种类型的节点:控制节点和工作节点。

控制节点是Kubernetes集群的管理节点,它负责管理整个集群的状态和配置信息。

工作节点则是运行容器化应用程序的节点,它们承载Pod并执行实际的工作负载。

控制节点通常承担以下角色:

图片

API服务器:API服务器是Kubernetes系统的核心组件,它提供了REST API和命令行界面,以便管理、操作和监控Kubernetes集群中的资源和对象。API服务器还负责验证和授权对Kubernetes资源的访问。etcd:etcd是一个分布式的键值存储引擎,用于存储Kubernetes系统的集群状态和配置信息。所有控制节点和工作节点的状态和配置信息都存储在etcd中,并由控制节点进行读写操作。调度器:调度器负责将Pod调度到合适的工作节点,以便实际执行工作负载。调度器通常根据特定的策略来选择一个最优的节点。例如,调度器可以根据工作节点可用的资源、Pod的亲和力和反亲和力等因素进行调度决策。控制器管理器:控制器管理器是一个守护进程,用于管理和操作控制器。控制器用于确保Kubernetes中的各个资源在期望的状态和目标状态之间保持一致。控制器管理器对这些控制器进行管理和操作,以确保它们按照设计的方式运行,并对发生的任何更改做出响应。

而工作节点则通常承担以下角色:

图片

在Kubernetes系统中,控制节点和工作节点之间的关系非常重要。控制节点负责管理整个集群的状态和配置信息,而工作节点则负责实际执行工作负载。通过将控制节点和工作节点明确区分开来,Kubernetes系统可以提供高可用性、可扩展性和灵活性,以应对各种复杂应用程序的需求。

Kubernetes的控制节点和工作节点是非常重要的概念。

控制节点负责管理集群状态和配置信息,并控制和监控工作节点的状态和资源分配。

工作节点负责实际执行应用程序的工作负载,并提供容器运行时、Pod和kube-proxy等组件来支持集群内的网络和负载均衡。通过明确区分控制节点和工作节点,Kubernetes可以提供高可靠性、可扩展性和灵活性,以应对各种应用程序的需求。

三、Kubernetes的控制平面和数据平面

在Kubernetes集群中,有两个主要组件:控制平面和数据平面。

控制平面是Kubernetes的中央控制中心,负责处理集群的配置、调度和监控,并通过API服务器与外界通信;数据平面则负责实际的应用程序工作负载和网络数据的处理,以及与集群的交互。

1、控制平面

控制平面是Kubernetes集群的中心控制中心,它包含以下关键组件:

图片

控制平面

API服务器:API服务器是Kubernetes的核心组件,提供了REST API和命令行界面,以便操作和监控Kubernetes集群中的资源和对象。可以通过API服务器对集群进行管理、资源配置、监控等操作,这也是管理网关的核心入口。etcd:etcd是一个强一致性的分布式键值存储系统,用于存储Kubernetes集群中的所有数据,包括集群配置、资源、对象等信息。etcd是控制平面的重要组成部分,即便控制平面宕机后,etcd也能够保护数据的安全。控制器管理器:控制器管理器是一个守护进程,用于管理和操作控制器。控制器的作用是确保集群中的各种资源在期望的状态和目标状态之间一致,如保证Pod的个数不少于期望值等。控制器管理器对这些控制器进行管理和操作,以确保它们能够以设计的方式运行,并对发生的任何更改做出响应。调度器:调度器是Kubernetes的另一个核心组件,负责将Pod调度到合适的节点上运行。调度器根据特定的策略或者算法进行调度决策,以确保Pod能够在最适合的节点上运行。调度器负责节点的选择、资源分配、Pod编排和调度等。2、数据平面

图片

数据平面

数据平面是Kubernetes集群中实际运行的应用程序工作负载和与集群交互的核心部分,包括以下组件:

kubelet:kubelet是运行在每个节点上的代理,负责管理节点上的Pod,并根据API服务器的指令进行相应的操作。Kubelet还负责维护Pod的健康状态,并执行Pod的生命周期,包括启动、停止、重启等操作。kube-proxy:kube-proxy是一个负责Pod负载均衡的网络代理,主要负责路由集群内部的流量,并执行负载均衡操作。kube-proxy通常运行在每个节点上,以提供统一的负载均衡机制。容器运行时:容器运行时是一个负责管理和运行容器的组件,负责运行容器镜像并提供容器的生命周期管理。Kubernetes支持多种容器运行时,如Docker、containerd、cri-o等。Pod:Pod是Kubernetes中最小的部署单元,是一个或多个相关容器的集合。Pod通常运行在节点上,以便实际执行应用程序的工作负载。Pod与其他组件,如ConfigMap、Secret等配合,来提供更加强大的功能和扩展性。3、控制平面和数据平面的关系

控制平面和数据平面通常通过API服务器进行交互,并共享etcd存储。

控制平面负责管理集群的状态和配置信息,而数据平面负责实际的应用程序工作负载。控制平面与数据平面的分离是一种良好的设计策略,并使Kubernetes具有可扩展性、可靠性和高可用性。

控制平面和数据平面的分离也使得Kubernetes的升级和扩展非常容易,可以单独管理控制平面和数据平面。

此外,Kubernetes的灵活和可扩展性也源于控制平面和数据平面的分离。

四、Kubernetes的etcd数据存储

etcd是一个分布式的键值存储引擎,用于存储Kubernetes系统的集群状态和配置信息。它是Kubernetes中的重要组件之一,因为它可以存储有关节点、Pod和服务等所有资源的信息。

1、etcd的基本概念

etcd 是基于 Raft 协议实现的分布式存储系统,它主要有以下几个特性:

简单:基于key-value存储数据,并提供了一个简单的HTTP/2 API。安全:支持TLS证书和客户端证书的双向认证等安全机制,确保用户数据的可靠性和安全性。可靠:使用分布式的 Raft 协议来保证数据的一致性,并提供完善的恢复机制。快速:etcd是快速的,支持高可用的分布式环境,并具有自动故障转移能力。2、etcd的工作原理

图片

etcd的工作原理

etcd是一个分布式K-V存储系统,由多台机器组成的一个集群。在etcd 的集群中,每个节点都可以进行读写操作,而实际的数据传输和分布式一致性由整个集群共同完成。

etcd 集群通常由一个主节点和多个从节点组成,主节点负责处理用户的请求和写入操作,并将这些操作广播到其他从节点。当主节点失效时,从节点会通过Raft算法选举出一个新的主节点,确保系统的可恢复性和高可用性。

当一个用户提交一个更新操作时,etcd 会将其记录为一条写入请求并将其应用到内部存储中。它还将该请求通过集群广播,以确保所有节点上的存储都更新了相应的值。为了确保写入操作的可靠性,etcd 会在多数节点上进行提交,以防止节点故障时丢失数据。

3、etcd的用途

由于Kubernetes使用etcd来存储集群状态和配置信息,因此etcd是Kubernetes的重要组件之一。

etcd的主要用途包括:

存储Kubernetes配置信息:etcd存储包括Pod、Deployment、Service等所- 有Kubernetes资源在内的所有配置信息。存储Kubernetes集群状态:etcd存储每个节点的状态信息,包括节点的健康状况、资源使用情况和Pod的运行状态等。提供API服务:etcd提供HTTP API来访问存储的数据,这是控制器管理器和调度器等组件的关键基础。4、etcd的使用场景

etcd不仅在Kubernetes中很有价值,而且在其它应用程序中也可广泛使用,例如:

分布式系统间存储共享的数据。配置中心:存储服务端和应用程序的配置信息。分布式锁:实现分布式锁机制来协调并发访问和修改数据。服务发现:提供服务发现功能,为客户端提供可用服务列表。

etcd是Kubernetes集群的状态存储和配置服务的核心组件之一。通过使用etcd来存储Kubernetes中的所有状态和配置信息,Kubernetes可以实现自动扩缩容、自动重启和高可靠性等特性。这使得Kubernetes对于大规模容器化应用程序的管理和部署变得更加简单方便,同时也为广大应用程序的开发人员提供了更多分布式应用场景下的使用便利。

五、Kubernetes的安装和配置

Kubernetes是一个开源的容器编排系统,它可以帮助用户轻松管理和调度容器化应用程序。

在本节中,将介绍如何安装和配置Kubernetes集群。

1、安装前的准备工作

在安装Kubernetes之前,需要准备一些前置任务以确保安装能够成功。

以下是一些准备工作:

可访问的 Linux虚拟机(VM):需要安装Kubernetes的服务器必须是运行Linux操作系统的虚拟机。服务器应该能够通过SSH连接进行访问,并且需要有足够的资源来运行Kubernetes集群。安装Docker:Kubernetes使用Docker来容器化应用程序。因此,在安装Kubernetes之前,必须安装和配置Docker。安装Kubernetes工具:要安装Kubernetes,需要安装kubeadm、kubelet和kubectl等Kubernetes工具。2、安装Kubernetes

在完成了上述准备工作之后,可以开始安装Kubernetes。

以下是安装Kubernetes的具体步骤:

(1)安装Kubeadm、Kubectl和Kubelet

Kubeadm、Kubectl和Kubelet是Kubernetes的核心组件。可使用以下命令安装这些组件:

$ apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https $ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add - $ cat


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3