部门产品线本身是做DEVOPS平台,最近部署架构也在往K8S上靠了,不得不学一下K8S。自己搭建了K8S集群与harbor仓库来学习。

1、kubernetes之常用核心资源对象

1.1、K8s服务部署

Kubernetes: 用来编排(管理)容器的,但是kubernetes不直接部署容器,而是通过部署一个pod服务来间接管理容器,pod内部封装的是一个容器。

1.2、POD

POD是kubernetes集群的最小任务调度单元。

Kubernetes里的所有资源对象都可以采用YAML或者JSON格式的文件来定义描述。比如下面的POD定义:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mytomcat
labels:
name: mytomcat
spec:
containers:
- name: mytomcat
image: harbor.hyz.com/library/mytomcat:v1
prots:
- containerPort: 8080

1.3、标签label

标签定义:标签用于区分对象(比如Pod、Service),键/值对存在;每个资源对象可以有多个标签,通过标签关联对象。

Kubernetes中任意API对象都是通过Label进行标识,Label的实质是一系列的Key/Value键值对,其中key于value由用户自己指定。

Label可以附加在各种资源对象上,如Node、Pod、Service、RC等,一个资源对象可以定义任意数量的Label,同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去。

Label是Replication Controller和Service运行的基础,二者通过Label来进行关联Node上运行的Pod。

我们可以通过给指定的资源对象捆绑一个或者多个不同的Label来实现多维度的资源分组管理功能,以便于灵活、方便的进行资源分配、调度、配置等管理工作。

一些常用的Label如下:

版本标签:"release":"stable","release":"canary"......

环境标签:"environment":"dev","environment":"qa","environment":"production"

架构标签:"tier":"frontend","tier":"backend","tier":"middleware"

分区标签:"partition":"customerA","partition":"customerB"

质量管控标签:"track":"daily","track":"weekly"

问题: 在服务器部署的容器云环境中,有成千上万个POD服务,那么副本控制器是如何知道哪些pod服务被当前的副本控制器控制?

答案: 通过标签确定哪些服务属于谁控制;

1.4、volume

Volume是kubernetes抽象出来的数据存储资源对象;和docker的volume没有关系,volume数据卷会把存储介质(磁盘,网络文件系统)中数据挂载到pod服务内容的容器中,volume是k8s管理的数据卷;



小结:

1、volume数据卷本身并不存储数据,只是把数据给挂载到pod服务内部的容器中去,volume仅仅是k8s管理的资源对象

2、pod内部服务容器宕机了,volume数据卷不会丢失。

3、pod服务宕机,消失了。Volume数据卷也会消失,且数据全部丢失。

1.5、副本控制器

副本控制器资源对象名称: ReplicationController(淘汰,只支持单个标签选择器), ReplicaSet(目前使用这款副本控制器,支持符合标签选择器)

作用:用来保证服务副本数量与预期所设定的数量保持一致,也就是说服务永远保证服务处于高可用状态。

场景:当服务上线部署后,一段时间后某一个服务(POD)宕机了,副本控制器立马对服务进行重建,永远保证服务数量等于之前所设定数量(例如: 规定服务集群服务数量=3,副本控制将会永远保证服务数量为3);

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: frontend
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
tier: frontend
template:
metadata:
labels:
tier: frontend
spec:
containers:
- name: tomcat-demo
image: harbor.hyz.com/library/mytomcat:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
env:
- name: GET_HOST_FROM
value: dns
ports:
- containerPort: 80

问题1: ReplicaSet副本控制器仅仅是控制POD副本数量(仅仅是一个副本控制器),不支持滚动更新,扩容缩容等;因此必须引入Deployment资源对象,实现服务滚动更新,扩容缩容。

1.6、Deployment

Deployment为Pod和ReplicaSet 提供了一个 声明式定义方法,相当于RC/RS的升级版。其中一个最大升级功能是我们可以随时知道当前pod“部署”的进度。

典型的应用场景:

(1)、定义Deployment 来创建 Pod 和 ReplicaSet

(2)、滚动升级和回滚应用

(3)、扩容和索容

(4)、暂停和继续 Deployment

Deployment不仅仅可以滚动更新,而且可以进行回滚,如果发现升级到V2版本后,发现服务不可用,可以回滚到V1版本。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80

1.7、DaemonSet

DaemonSet确保全部(或者一些 [ node打上污点(可以想象成一个标签),pod如果不定义容忍这个污点,那么pod就不会被调度器分配到这个node ])Node上运行一个Pod的副本。当有Node加入集群时,也会为他们新增一个Pod。当有Node从集群移除时,这些Pod也会被回收。删除DaemonSet将会删除他创建的所有Pod,使用DaemonSet 的一些典型用法:

(1)在每个Node上运行日志收集Daemon,例如:fluentd、logstash.

(2)在每个Node上运行监控Daemon,例如:Prometheus Node Exporter

小结: DeamonSet控制器,让每一个node节点都部署一个相同服务(副本),因此deamonSet通常被用来部署一些公共的服务。

这些公共服务,每一个节点都需要

例如:

需求: 在服务集群网络中,收集每一个节点的日志(每一个节点都需要部署一个收集日志程序)

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: daemonset-logstash
namespace: default
labels:
k8s: logstash
spec:
selector:
matchLabels:
name: daemonset-logstash
template:
metadata:
labels:
name: daemonset-logstash
spec:
tolerations:
# 这些容忍度设置是为了让守护进程在控制平面节点上运行
# 如果你不希望控制平面节点运行 Pod,可以删除它们
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: Exists
effect: NoSchedule
containers:
- name: logstash
image: logstash
resources:
limits:
memory: 200Mi
requests:
cpu: 100m
memory: 200Mi
volumeMounts:
- name: varlog
mountPath: /var/log
- name: varlibdockercontainers
mountPath: /var/lib/docker/containers
readOnly: true
terminationGracePeriodSeconds: 30
volumes:
- name: varlog
hostPath:
path: /var/log
- name: varlibdockercontainers
hostPath:
path: /var/lib/docker/containers

参考:https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/

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