Kubernetes 概述

时间:2025-05-11 18:10:58

目录

    • 什么是Kubernetes
    • Kubernetes 特性
    • Kubernetes 组件
      • Master 组件
      • Node 组件
    • Kubernetes 核心概念
      • Pod
      • Controllers
      • Service
      • Label
      • Namespaces
      • Annotations

什么是Kubernetes

  • Kubernetes 是 Google在2014年开源的一个容器集群管理系统。Kubernetes简称K8S.
  • K8S 用于容器化应用程序的部署,扩展和管理
  • K8S 提供了容器编辑,资源调度,弹性伸缩,部署管理,服务发现等一系列功能
  • Kubernetes 目标是让部署容器化应用简单高效

Kubernetes 特性

  • 自我修复:在节点故障时重新启动失败的容器,替换和重新部署,保证预期的副本数量;杀死健康检查失败的容器,并且在未准备好之前不会处理客户端请求,确保线上服务部不中断
  • 弹性伸缩:使用命令、UI 或者基于 CPU 使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例,保证应用业务高峰并发时的高可用性;业务低峰时回收资源,以最小成本运行服务
  • 自动部署和回滚:K8S 采用滚动更新策略更新应用,一次更新一个Pod,而不是同时删除所有Pod,如果更新过程中出现问题,将回滚更改,确保升级不受影响业务
  • 服务发现和负载均衡:K8S 为多个容器提供一个统一访问入口,并且负载均衡管理的所有容器,使得用户无需考虑容器IP问题
  • 机密和配置管理:管理级秘书局和应用程序配置,而不需要把敏感数据暴露在镜像里,提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在 K8S 中,方便应用程序使用
  • 存储编排:挂载外部存储系统,无论是来自本地存储,公有云,还是网络存储都作为集群资源的一部分使用,极大提高存储使用灵活性
  • 批处理:提供一次性任务,定时任务;满足批量数据处理和分析的场景

Kubernetes 组件

Master 组件

  • kube-apiserver:Kubernetes API,集群的统一入口,各组件协调者,以RESTful API 提供接口服务,所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServce处理后再提交给 Etcd 存储
  • kube-controller-manager:处理集群中常规后台任务,一个资源对应一个控制器,而ControllerManager就是负责管理这些控制器的
  • kube-scheduler:根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点,可以任意部署,可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上
  • etcd:分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据,比如Pod、Service 等对象信息。

Node 组件

  • kubelet:kubelet是Master在Node节点上的Agent,管理本机运行容器的声明周期,比如创建容器、Pod 挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。
  • kube-proxy:在Node 节点上实现Pod 网络代理,维护网络规则和四层负载均衡工作
  • docker或rocket:容器引擎、运行容器

Kubernetes 核心概念

Pod

  • 最小部署单元
  • 一组容器的集合
  • 一个Pod中的容器共享网络命名空间
  • Pod 是短暂的

Controllers

  • ReplicaSet:确保预期的Pod副本数量
  • Deployment:无状态应用部署
  • StatefulSet:有状态应用部署
  • DaemonSet:确保所有Node运行同一个Pod
  • Job:一次性任务
  • Cronjob:定时任务
  • 更高级层次对象,部署和管理Pod

Service

  • 防止Pod失联
  • 定义一组Pod的访问策略

Label

label标签,附加到某个资源上,用于关联对象、查询和筛选

Namespaces

namespaces命名空间,将对象逻辑上隔离

Annotations

annotations注释