Kubernetes知識點有哪些

這篇文章主要講解了“Kubernetes知識點有哪些”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Kubernetes知識點有哪些”吧！

k8s對象組件

Node工作節點

• 負責應用運行（生產環境至少需要三個工作節點）

• 單Node上可工作數個Pod

• 運行三項關鍵服務

• Kubelet：節點上的集群客戶端，負責節點管理及對master通信的代理

• Kube Proxy：維護網絡以支持Service服務層

• Container Runtime：容器運行時交互

Master管理節點

• 負責集群調度

• 運行關鍵服務

• Kube API Server：提供Kube Api服務

• Etcd：集群內部一致性、可用性數據存儲

• Kube Scheduler：調度Pod到合適Pod上運行

• Kube Controller Manager

• Kube DNS

ReplicaSet

• 工作在master節點上，下一代的Replication Controller

• 主要被Deployments用作pod的管理調度

Pod容器組

• 在Node上創建，非持久化

• 包含一組相互間可localhost通信、關系緊密的容器（共享存儲卷、分配的cluster-ip、運行信息）

• 容器應用的基本管理單元，可接受EndPoint請求

Deployment

• 部署pod容器組，并監控管理

• master node上Controller Manager的一部分

Service服務

• 一組后端Pods的抽象并提供穩定的服務入口，實現集群內部服務發現+負載均衡，同時也可對外暴露服務

• 會分配到一個cluster-ip（是個VirtualIP，ping不通）

Service對象類型

• ClusterIP：默認方式，服務僅開放到集群內網IP(通過kube-proxy調用iptables創建規則將流量轉發到pod中，直接ping不通，因為不存在綁定的實際網絡設備)

• NodePort：在集群所有woker node靜態端口NAT映射到ClusterIP服務（可對外暴露服務，端口范圍30000~32767）

• LoadBalancer：在支持的云廠商上自動創建L4 LBS節點并路由到NodePort服務（可對外暴露服務）

• ExternalName：基于CNAME機制使用字符串來開放服務

端口類別：

• TargetPort：Pod開放的端口

• Port：Service開放的虛擬服務端口，其對接的EndPoints為下屬Pod的TargetPort

• NodePort：service對外的公網的端口

從簡單到復雜可以分成三類

• 無狀態服務：RS維護Pod，Service開放接口

• 普通有狀態服務：通過Volume和Persistent Volume實現狀態保存

• 有狀態集群服務

• 基于PV/PVC獲得穩定存儲

• 基于Headless Service獲得穩定網絡身份

• 序號命名規則

• Init Container：做初始化工作的容器（可多個，順序執行完后啟動主容器）

• Stateful Set

StatefullSet

• 用于管理部署有狀態應用

DaemonSet

• 確保選定節點上始終有指定pod運行

Ingress

• 作為公網訪問集群后端服務的入口，是Service Nodeport等之外更高級的服務暴露模型

• 功能包括：集群外部的L7負載均衡+服務發現、反向代理，SSL截斷，虛擬主機頭訪問

• 僅能在標準80/443口上暴露服務，可配置http訪問規則，包括：host、path

• 駐留在control plane節點上，不占用work node的主機端口資源

IngressController

• 持續請求kubernetes API，實時感知后端 service、pod變化（traifik無需這步，其直接和K8S交互）

• 結合Ingress規則刷新負載均衡器的配置，實現服務發現

Volume

基于插件形式實現，擴展性強

• Volume：不能單獨創建，非獨立資源對象

• Block Storage

• Distributed File System

• EmptyDir：空目錄，限于Pod生命周期但超越容器（可指定磁盤或內存，可設定存儲上限，類似于docker volume內部聲明）

• HostPath：掛載宿主機已有的目錄，獨立于Pod存在（類似于docker volume外部聲明）

• 單節點存儲，基于Pod所在節點的本地目錄，常用于臨時數據存儲或Pod內容器數據共享

• 跨節點存儲storage provider

• Persistent Volume：可單獨創建，獨立資源對象

• 靜態創建：手工創建PV池供PVC綁定

• 動態創建：基于Storage Class，存儲系統根據PVC要求自動創建

• 存儲驅動：可以使用主流的CephRBD或GlusterFS分布式存儲方案，亦可使用方便簡單的NFS(可以直接使用阿里云的NAS存儲服務，支持NFS協議)方案

• Retain：保留現場，K8S什么也不做

• Delete：K8S刪除PV及里面的數據

• Recycle：K8S刪除PV里的數據，PV再次Available

• 通過Persistent Volume Claim來綁定卷和Pod，PV由Available狀態轉為Bound狀態

• PV釋放后轉為Released狀態，并進行相應回收策略

• 創建形式

Minikube - 輕量級K8S架設方案

docker準備

• Docker Daemon

• Docker Machine

安裝

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 && chmod +x minikube && sudo mv minikube /usr/local/bin/

curl -Lo kubectl https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl && chmod +x kubectl && sudo mv kubectl /usr/local/bin/

以下內容寫入/init_minikube.sh并賦予可執行權限

#!/bin/bash
export MINIKUBE_WANTUPDATENOTIFICATION=false
export MINIKUBE_WANTREPORTERRORPROMPT=false
export MINIKUBE_HOME=$HOME
export CHANGE_MINIKUBE_NONE_USER=true
export KUBECONFIG=$HOME/.kube/config
mkdir -p $HOME/.kube && touch $HOME/.kube/config

minikube start --vm-driver=none #將k8s集群通過none驅動模式直接裝入宿主機

使用

sudo su - #none驅動模式安裝minkube要求使用root賬號去管理操作
/init_minikube.sh

minikube dashboard --url #默認在30000端口開放k8s管理界面
minikube service frontend --url #指定服務的地址

#插件管理
minikube addons list
minikube addons enable 插件名

安裝排錯

• minikube logs檢查錯誤日志

• 留意gcr.io/google_containers/pause-amd64等鏡像是否成功下載

K8S集群管理

#管理命令（資源類型：nodes、pods、deployments、events、service、ing、all）
kubectl version
kubectl cluster-info #顯示集群信息
kubectl get 資源類型 [-l label鍵=label值] [-n 名字空間 / --all-namespaces] #羅列工作節點
kubectl config view #查看配置
kubectl describe 資源類型 #資源詳情
kubectl logs 資源名 #容器打印日志
kubectl label 資源類型 資源名 label鍵=label值 #打標簽
#常用命令
kubectl get pod -o wide/yaml #檢查pod所在節點
kubectl get services 服務名 -o yaml #檢查服務詳情
kubectl delete pod --grace-period=0 --force pod名 #立即強制刪除pod

#容器執行命令
kubectl exec -ti Pod名 [-c 容器名] -- 命令
kubectl exec Pod名 [-c 容器名] -- 命令

#configmap管理
kubectl create configmap 配置名 --from-file=配置文件路徑
kubectl get configmap 配置名 -o yaml

#創建deployment部署一個應用到Pod
kubectl create secret docker-registry regcred --docker-server=<your-registry-server> --docker-username=<your-name> --docker-password=<your-pword> --docker-email=<your-email> #安裝registry憑據
方法1：kubectl run 部署名 --image=鏡像地址 --port=8080 --replicas=副本數 --labels="key=value"
方法2：kubectl create|apply -f deployment.yaml
kubectl get deployments
kubectl get pods

#更新應用
kubectl set image deployments/部署名 部署名=鏡像地址
kubectl rollout status deployments/部署名 #查看更新狀態

#回滾應用
kubectl rollout undo deployments/部署名

#應用伸縮
kubectl scale deployments/部署名 --replicas=副本數

#開放pod服務為service
kubectl expose deployment/部署名 --name=服務名 --type=NodePort|LoadBalancer--port 端口號
kubectl get services #可查看服務開放地址

#下線服務
kubectl delete service -l label鍵=label值
kubectl delete deployment -l label鍵=label值

#禁止非worker節點調度運行POD
kubectl taint node 節點名 node-role.kubernetes.io/節點名="":NoSchedule

健康檢查

• 進程級別檢查：檢查Docker Daemon服務時候活躍

• 應用級別檢查

• HTTP：狀態碼200 and 399為健康

• Container Exec：執行容器命令，退出碼為0則健康

• TCP Socket：嘗試套接字連接到容器內

Rancher

• V1版本支持K8S、Mesos、Swarm，V2轉而全力支持唯一K8S

• Catalog：rancher構建的應用市場

• Cattle：rancher自身使用的編排調度框架

安裝

防火墻開放端口

• SSH：22/tcp

• RancherServer：8443/tcp、8080/tcp

• K8S ：6443(tcp ApiServer)、10250(tcp KubeletApi)、10251(tcp Schedule)、10252(tcp Control)、10255(tcp Control)、10256(tcp Kubeproxy)、30000/32767(tcp NodePort)

• VXLAN：4789/udp

• IPSec：500/udp、4500/udp

• Etcd：2379/tcp、2380/tcp

• Canal：80/tcp、443/tcp

• Flannel：8285/udp、8472/udp、2375/udp

開啟IPV4路由轉發(CentOS 7.4+不必此操作)

#/etc/sysctl.conf追加一行
net.ipv4.ip_forward = 1

Docker準備

• RancherServer及集群節點上支持最高Docker版本v17.03-ce

• sudo yum install -y --setopt=obsoletes=0 docker-ce-17.03.2.ce-1.el7.centos docker-ce-selinux-17.03.2.ce-1.el7.centos

HTTPS證書準備

docker run -it --rm -p 443:443 -p 80:80 --name certbot \
            -v "/etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt" \
            -v "/var/lib/letsencrypt:/var/lib/letsencrypt" \
            certbot/certbot certonly -n -v --standalone --agree-tos --email=admin@rancher.example.com -d rancher.example.com

cd /etc/letsencrypt
sudo ln -s live/rancher.example.com/fullchain.pem cert.pem
sudo ln -s live/rancher.example.com/privkey.pem key.pem

節點機調整

• 自定義方式創建RKE集群對節點hostname有要求

# hostname要求符合如下正則 `'[a-z0-9]([-a-z0-9]*[a-z0-9])?(\.[a-z0-9]([-a-z0-9]*[a-z0-9])?)*'`
sudo hostnamectl set-hostname k8s-worker-1.cluster-a
sudo hostnamectl status

• 為了加速節點及拉取私有鏡像庫的速率， 需要在節點機上增加一條host解析鏡像庫的局域網ip

Compose編排服務

version: '2' 

services:

  Rancher:
    image: rancher/server:preview
    container_name: rancher
    hostname: rancher
    restart: always
    ports:
      - '8443:8443'
      - '8080:8080'
    volumes:
        - /srv/rancher:/var/lib/rancher
        - /etc/letsencrypt:/etc/rancher/ssl
    entrypoint: rancher --http-listen-port=8080 --https-listen-port=8443
    command: --acme-domain rancher.example.com

啟動服務

docker pull rancher/server:preview
docker-compose up -d Rancher
docker logs -f rancher #跟進rancher初始化狀態

配置

• 默認賬號密碼admin:admin

• 登錄系統并修改密碼

創建集群

• custom模式、canal網絡創建集群

• control、etcd節點要求至少1核2G內存（集群節點掉線可排查機器負載情況）

• 配置Registries私有鏡像倉庫

調試

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#RancherServer調試
docker logs -f rancher

#K8sNode調試
journalctl -xf -u docker
docker logs kubelet

感謝各位的閱讀，以上就是“Kubernetes知識點有哪些”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Kubernetes知識點有哪些這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！