4、k8s 重要概念

时间 2021-01-19

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4、k8s 重要概念

在实践以前，必须先学习 Kubernetes 的几个重要概念，它们是组成 Kubernetes 集群的基石。node

（一）Cluster

Cluster 是计算、存储和网络资源的集合，Kubernetes 利用这些资源运行各类基于容器的应用。网络

（二）Master

Master 是 Cluster 的大脑，它的主要职责是调度，即决定将应用放在哪里运行。Master 运行 Linux 操做系统，能够是物理机或者虚拟机。为了实现高可用，能够运行多个 Master。负载均衡

（三）Node

Node 的职责是运行容器应用。Node 由 Master 管理，Node 负责监控并汇报容器的状态，并根据 Master 的要求管理容器的生命周期。Node 运行在 Linux 操做系统，能够是物理机或者是虚拟机。学习

在前面交互式教程中咱们建立的 Cluster 只有一个主机 host01，它既是 Master 也是 Node。spa

$ kubectl get node
NAME       STATUS   ROLES    AGE   VERSION
minikube   Ready    master   57m   v1.17.3
$ hostname
minikube
$

（四）Pod

Pod 是 Kubernetes 的最小工做单元。每一个 Pod 包含一个或多个容器。Pod 中的容器会做为一个总体被 Master 调度到一个 Node 上运行。操作系统

Kubernetes 引入 Pod 主要基于下面两个目的：code

可管理性。blog

有些容器天生就是须要紧密联系，一块儿工做。Pod 提供了比容器更高层次的抽象，将它们封装到一个部署单元中。Kubernetes 以 Pod 为最小单位进行调度、扩展、共享资源、管理生命周期。教程
通讯和资源共享。生命周期

Pod 中的全部容器使用同一个网络 namespace，即相同的 IP 地址和 Port 空间。它们能够直接用 localhost 通讯。一样的，这些容器能够共享存储，当 Kubernetes 挂载 volume 到 Pod，本质上是将 volume 挂载到 Pod 中的每个容器。

Pods 有两种使用方式：

运行单一容器。

one-container-per-Pod 是 Kubernetes 最多见的模型，这种状况下，只是将单个容器简单封装成 Pod。即使是只有一个容器，Kubernetes 管理的也是 Pod 而不是直接管理容器。
运行多个容器。

但问题在于：哪些容器应该放到一个 Pod 中？答案是：这些容器联系必须很是紧密，并且须要直接共享资源。

举个例子。

下面这个 Pod 包含两个容器：一个 File Puller，一个是 Web Server。

File Puller 会按期从外部的 Content Manager 中拉取最新的文件，将其存放在共享的 volume 中。Web Server 从 volume 读取文件，响应 Consumer 的请求。

这两个容器是紧密协做的，它们一块儿为 Consumer 提供最新的数据；同时它们也经过 volume 共享数据。因此放到一个 Pod 是合适的。

再来看一个反例：是否须要将 Tomcat 和 MySQL 放到一个 Pod 中？

Tomcat 从 MySQL 读取数据，它们之间须要协做，但还不至于须要放到一个 Pod 中一块儿部署，一块儿启动，一块儿中止。同时它们是之间经过 JDBC 交换数据，并非直接共享存储，因此放到各自的 Pod 中更合适。

（五）Controller

Kubernetes 一般不会直接建立 Pod，而是经过 Controller 来管理 Pod 的。Controller 中定义了 Pod 的部署特性，好比有几个副本，在什么样的 Node 上运行等。为了知足不一样的业务场景，Kubernetes 提供了多种 Controller，包括 Deployment、ReplicaSet、DaemonSet、StatefuleSet、Job 等，咱们逐一讨论。

（六）Deployment

Deployment 是最经常使用的 Controller，好比前面在线教程中就是经过建立 Deployment 来部署应用的。Deployment 能够管理 Pod 的多个副本，并确保 Pod 按照指望的状态运行。

（七）ReplicaSet

ReplicaSet 实现了 Pod 的多副本管理。使用 Deployment 时会自动建立 ReplicaSet，也就是说 Deployment 是经过 ReplicaSet 来管理 Pod 的多个副本，咱们一般不须要直接使用 ReplicaSet。

（八）DaemonSet

DaemonSet 用于每一个 Node 最多只运行一个 Pod 副本的场景。正如其名称所揭示的，DaemonSet 一般用于运行 daemon。

（九）StatefuleSet

StatefuleSet 可以保证 Pod 的每一个副本在整个生命周期中名称是不变的。而其余 Controller 不提供这个功能，当某个 Pod 发生故障须要删除并从新启动时，Pod 的名称会发生变化。同时 StatefuleSet 会保证副本按照固定的顺序启动、更新或者删除。

（十）job

Job 用于运行结束就删除的应用。而其余 Controller 中的 Pod 一般是长期持续运行。

（十一）service

Deployment 能够部署多个副本，每一个 Pod 都有本身的 IP，外界如何访问这些副本呢？

经过 Pod 的 IP 吗？要知道 Pod 极可能会被频繁地销毁和重启，它们的 IP 会发生变化，用 IP 来访问不太现实。

答案是 Service。
Kubernetes Service 定义了外界访问一组特定 Pod 的方式。Service 有本身的 IP 和端口，Service 为 Pod 提供了负载均衡。

Kubernetes 运行容器（Pod）与访问容器（Pod）这两项任务分别由 Controller 和 Service 执行。

（十二）Namespace

若是有多个用户或项目组使用同一个 Kubernetes Cluster，如何将他们建立的 Controller、Pod 等资源分开呢？

答案就是 Namespace。
Namespace 能够将一个物理的 Cluster 逻辑上划分红多个虚拟 Cluster，每一个 Cluster 就是一个 Namespace。不一样 Namespace 里的资源是彻底隔离的。Kubernetes 默认建立了两个 Namespace。

default -- 建立资源时若是不指定，将被放到这个 Namespace 中。

kube-system -- Kubernetes 本身建立的系统资源将放到这个 Namespace 中。