Contents
  1. 1. K8S学习笔记之应用部署
    1. 1.1. 前置
      1. 1.1.1. Master
      2. 1.1.2. Node
      3. 1.1.3. 资源对象
    2. 1.2. nginx 服务
    3. 1.3. 相关命令
    4. 1.4. 部署方式

K8S学习笔记之应用部署

前置

核心相关知识点

concept

Kubernetes集群(Cluster)也采用了典型的“主-从”架构。一个集群主要由管理组件(Master)和工作节点(Node)组件构成.

Master

Master组件提供所有与管理相关的操作,例如调度、监控、支持对资源的操作等。

Master会通过Node Controller来定期检查所管理的Node资源的健康状况,完成Node的生命周期管理.

Node

Node是实际工作的计算实例(在1.1之前版本中名字叫做Minion)。节点可以是虚拟机或者物理机器,在创建 Kubernetes 集群过程中,都要预装一些必要的软件来响应Master的管理。

Node节点有几个重要的属性:

地址信息阶段状态资源容量节点信息

  1. 地址信息包括:
  • 主机名(HostName):节点所在系统的主机别名,基本不会用到;
  • 外部地址(ExternalIP):集群外部客户端可以通过该地址访问到的节点;
  • 内部地址(InternalIP):集群内可访问的地址,外部往往无法通过该地址访问节点。
  1. 段状态包括:
  • 待定(Pending):新创建节点,还未就绪状态,需要进一步的配置;
  • 运行中(Running):正常运行中的节点,可被分配Pod,会定期汇报运行状态消息;
  • 终止(Terminated):节点已经停止,处于不可用状态,判断条件为5分钟内未收到运行状态消息。
  1. 资源容量:
  • 包括常见操作系统资源:
    • 如CPU、内存、最多存放的Pod个数等
  1. 节点信息:
  • 包括操作系统内核信息
  • Kubernetes版本信息
  • Docker 引擎版本信息等,会由kubelet定期汇报

资源对象

  1. 核心资源
  • 容器组(Pod):由位于同一节点上若干容器组成,彼此共享网络命名空间和存储卷(Volume)。Pod是Kubernetes中进行管理的最小资源单位,是最为基础的概念。跟容器类似,Pod是短暂的,随时可变的
  • 服务(Service):若干(往往是同类型的)Pod形成的对外提供某个功能的抽象,不随Pod改变而变化,带有唯一固定的访问路径, 如IP地址或者域名
  • 复制控制器(Replication Controller):负责启动Pod,并维护其健康运行的状态。是用户管理Pod的句柄
  • 部署(Deployment):创建Pod,并可根据参数自动创建管理 Pod的复制控制器,并且支持升级。1.2.0版本引入提供比复制控制器更方便的操作
  • 横向Pod扩展器(Horizontal Pod Autoscaler,HPA):类似云里面的自动扩展组,根据Pod的使用率(典型如CPU)自动调整一个部 署里面Pod的个数,保障服务可用性
  1. 辅助概念
  • 注解(Annotation):键值对,可以存放大量任意数据,一般用来添加对资源对象的详细说明,可供其他工具处理
  • 标签(Label):键值对,可以标记到资源对象上,用来对资源进行分类和筛选
  • 名字(Name):用户提供给资源的别名,同类资源不能重名
  • 命名空间(Namespace):这里是指资源的空间,避免不同租户的资源发生命名冲突,另外可以进行资源限额
  • 持久卷(PersistentVolume):类似于Docker中数据卷的概念,就是一个数据目录,Pod对其有访问权限
  • 秘密数据(Secret):存放敏感数据,例如用户认证的口令等
  • 选择器(Selector):基于标签概念的一个正则表达式,可通过标签来筛选出一组资源
  • Daemon集(DaemonSet):确保节点上肯定运行某个Pod,一般用来采集日志和监控节点
  • 任务(Job):确保给定数目的Pod正常退出(完成了任务)
  • 入口资源(Ingress Resource):用来提供七层代理服务
  • 资源限额(Resource Quotas):用来限制某个命名空间下对资源的使用,开始逐渐提供多租户支持
  • 安全上下文(Security Context):应用到容器上的系统安全配置,包括uid、gid、capabilities、SELinux角色等
  • 服务账号(Service Accounts):操作资源的用户账号

nginx 服务

默认情况下, 集群对外暴露的端口范围为 30000 ~ 32767 之间.

Nginx 为例, 创建 nginx-pod.yaml 文件:

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apiVersion: v1 # 描述文件所遵循KubernetesAPI的版本
kind: Pod # 描述的类型是pod
metadata:
name: nginx-pod # pod的名称
labels: # 标签
app: nginx-pod
env: test
spec:
containers:
- name: nginx-pod # 容器名
image: nginx:1.15 # 镜像名称及版本
imagePullPolicy: IfNotPresent # 如果本地不存在就去远程仓库拉取
ports:
- containerPort: 80 # pod对外端口
restartPolicy: Always

master/cluster 节点上执行:

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kubectl apply -f /path/to/nginx-pod/yaml

查看:

kubectl get pods -o wide

all-pods

如何在集群外访问该服务?

方式1(端口转发):

kubectl port-forward –address 0.0.0.0 nginx-pod 9999:80

访问 http://192.168.56.104:9999/

nginx-visit-screenshot

很容易发现, 通过端口转发的方式只适合本地测试使用,一旦 port-forward 的进程终止后, 服务就无法访问了.

当然通过 nohup 等类似方式实现进程后台运行也可以, 但是终究不够优雅, 这也不是官方推荐的, prod 环境下, 更不推荐如此的使用!

相关命令

Q:创建 pod

A:命令:kubectl apply -f nginx-pod.yaml

Q:创建 service

A:命令:kubectl apply -f nginx-nodePort.yaml 发布该 service
假设 service的 nginx-nodePort.yam文件如下

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: k8s-test-nginx-service
spec:
selector:
app: nginx-pod
env: test
ports:
- port: 80 # 服务端口, 内部可访问
targetPort: 8080 # 目标端口, 此处指的是pod的8080端口
nodePort: 30080 # 节点端口, 外部可访问
protocol: TCP
type: NodePort

Q:删除 service

A:假设 service 创建时使用的是 nginx-nodePort.yaml,则删除时,直接:

kubectl delete -f nginx-nodePort.yaml

Q:卸载 kubernets

A:kubeadm reset

部署方式

  1. 传统方式

手动安装, 需要解决各种证书、依赖等等的问题

  1. 简单的部署方式 (Kubeadm)

一种实现自我管理的方式,包括 k8s 本身自己。

Kubeadm 工具,k8s 官方提供的集群部署管理工具。

K8s 的组件均以容器方式运行。

Master 结点上的 4 个组件:

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scheduler
Controller manage
Api server
Etcd

上述 master 四个组件也运行在 POD 上(静态 POD。

image

  1. 一键部署(脚本)工具参考:

kubeasz 工具

https://github.com/easzlab/kubeasz

  1. 生产环境部署

部署规模化生产环境的需求,推荐使用 kops 或者 SaltStack 这样更复杂的部署工具(根据张磊老师推荐)


    
        
        版权声明:
        本文由Lomo创作和发表,采用署名(BY)-非商业性使用(NC)-相同方式共享(SA)国际许可协议进行许可,
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      3. 1.1.3. 资源对象
    2. 1.2. nginx 服务
    3. 1.3. 相关命令
    4. 1.4. 部署方式