1. 死磕 k8s系列之核心概念介紹

  • 2020 年 2 月 10 日
  • 筆記

docker入門

核心概念

  • 鏡像

類似於虛擬機鏡像，可以理解為一個面向Dokcer引擎的只讀模板，包含了文件系統。

  • 容器

類似於輕量級的沙箱，Docker利用容器來運行和隔離應用。容器是從鏡像創建的應用運行實例，可以將其啟動、開始、停止、刪除，但是所有的容器是相互隔離的，互不可見的，這就提供了一個實體機可以安裝多個容器，且很輕量級相對於虛擬機。

鏡像本身是只讀的，容器從鏡像啟動的時候，Docker會在鏡像的最上層創建一個可寫層，鏡像本身保持不變。

  • 倉庫

類似於程式碼庫，是Dokcer集中存放鏡像的場所。

根據存儲的鏡像公開分享與否，Docker倉庫可以分為公開倉庫（Public）和私有倉庫（Private）兩種形式。

常用命令

# 鏡像列表  docker images  # 移除鏡像  docker rmi <image_id>  # 查看鏡像  docker search <image_name>  # 拉取鏡像  docker pull <image_name>[:tag]  # 運行一個鏡像到容器  docker run [OPTIONS] <image_name>[:tag]  # 所有容器  docker ps -a  # 移除一個容器  docker rm <container_id>  # 提交一個容器到鏡像  docker commit <container_id> [image_name:tag]  # 推送鏡像到倉庫  docker push <image_name>[:tag]

k8s入門

核心概念

master，又稱為master節點、集群控制面板、控制面板等，它的作用是治理Worker Node。一般來說，master上面不運行任何pod。

Worker Node，又稱為worker節點、node節點等，node是機器的抽象，物理機或虛擬機。一般來說，所有的pod都運行在node上。

藍色部分代表高層抽象，綠色部分代表node層及其子進程。

master包含api server、etcd、scheduler、kube-controller-manager、cloud-controller-manager。

api server，暴露 K8s API，是 K8s 控制的前端，即 kube-apiserver。

etcd，用於集群狀態數據的分散式鍵值存儲。

scheduler，調度器，為新 Pod 選擇 Node，即 kube-scheduler，可以想像成匹配器

kube-controller-manager，運行控制器來處理集群後台任務的進程，可當做集群控制器。

cloud-controller-manager，運行控制器與雲供應商交互，可以當做雲介面。

Worker Node 的組件包括 kubelet、kube-proxy 及 container runtime。

kubelet，負責 Worker Node 的一切事務，與 Master 的 API server 通訊。

kube-proxy，連接正確 Pod 的路由，也扮演跨 Pod 服務負載均衡的角色。

Container Runtime，容器運行時，下載鏡像，運行容器，例如：Docker 就是一個容器運行時。

Deployment，部署，無狀態，如果你想持續運行一個無狀態的應用，那就用Deployment。Deployment 允許你在無需停機的狀態下更新應用，並在 Pod 宕掉時根據策略重啟 Pod。

ReplicaSet，無狀態，Deployment 會創建 ReplicaSet 來保障你的應用所需 Pod 的數量，ReplicaSet 會基於 Deployment 中的觸發器自動創建及伸縮 Pod 數量。老版本中有個名詞「Replication Controller」，與ReplicaSet的概念等價。

Pod，是 K8s 的基礎構建模組，一個 Pod 包含一組一個或多個容器。通常每個 Pod 包含一個容器。當應用需要水平擴展時，ReplicationSet 會複製 Pod。

StatefulSet，有狀態，與 Deployment 不同，StatefulSet 的 Pod 是不可互換的。每個 Pod 都有一個唯一的、持久的標識符，在任何重新調度期間，控制器都要維護這個標識符。StatefulSet 用於持久的、有狀態的後端，如資料庫。

DaemonSet，用於處理連續的過程，在每個 Node 上運行一個 Pod，每個自動被放入集群的 Node 會通過 DaemonSet 啟動 Pod。DaemonSet 對後台運行的任務(如監控和日誌收集)非常有用。

StatefulSet 和 DaemonSet 不受 Deployment 控制，雖然兩者與 ReplicaSet 位於同級別的抽象層，在當前 API 中沒有針對它們更高層級的抽象層了。

PV，PersistentVolumes，持久化卷，與具體的存儲關聯，可以是本地磁碟，也可以是遠程存儲設置；

PVC，PersistentVolumeClaims，持久化卷清單，使用PV，Pod只能使用PVC，不與PV直接關聯。

Service，Pod的訪問入口，有三種類型ClusterIP、NodePort、LoadBalance。

ClusterIP，使用一個集群固定IP，這個是默認選項。  NodePort，使用一個集群固定IP，但是額外在每個pod上均暴露一個埠供外部訪問  LoadBalancer，使用集群固定IP，額外還會申請一個負載均衡器來轉發到服務（load balancer ）

Ingress，通常情況下，service和Pod的IP僅可在集群內部訪問。集群外部的請求需要通過負載均衡轉發到service在Node上暴露的NodePort上，然後再由kube-proxy將其轉發給相關的Pod。

Ingress可以給service提供集群外部訪問的URL、負載均衡、SSL終止、HTTP路由等。為了配置這些Ingress規則，集群管理員需要部署一個Ingress controller，它監聽Ingress和service的變化，並根據規則配置負載均衡並提供訪問入口。常用的Ingress Controller有nginx-ingress和traefik-ingress。

常用命令

# 通過文件名或控制台輸入，對資源進行創建。  kubectl create  #通過文件名或控制台輸入，對資源進行替換。  kubectl replace  # 通過文件名或控制台輸入，對資源進行配置，kubectl apply = kubectl create + kubectl replace。  kubectl apply  # 集群資訊  kubectl cluster-info  # 查看組件資訊  kubectl get  # 修改組件配置  kubectl edit  # 顯示組件詳情  kubectl describe  # 刪除組件  kubectl delete  # 查看日誌  kubectl logs

istio入門

核心概念

Envoy，一個 C++ 編寫的高性能代理伺服器，這裡做了擴展，在 Istio 中會以 Sidecar 方式跟應用運行在同一 Pod 內，一方面可以接收並執行關於規則、流量拆分等方面的指令，另一方面能夠產生各種指標用於監控和跟蹤。

Mixer，主要進行訪問控制以及策略控制，同時也負責從 Envoy 中獲取各項指標。

Pilot，是用戶和 Isito 之間的橋樑，負責接收各種配置，並發送給各個組件。

Istio Auth，內置認證和憑證管理，利用 TLS 提供服務之間、用戶和服務之間的認證。可以用來將沒有加密支援的服務升級為加密版本，並且在網路策略之外，提供服務級別的策略控制，今後還會增加更多的鑒權和審計方面的能力。

常用命令

# 將某個命名空間置為自動注入istio proxy  kubectl label namespace docker-test istio-injection=enabled

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