Kubernets-初见

只是入门文档。

1. 使用 linux 通过 java -jar 方式部署单体架构，war 包丢tomcat。
2. 使用 Docker部署微服务架构。
3. 使用 K8s Pod 进行部署 一个一个 服务 命令 jenkins 触发 流水线 DevOps。
4. 使用 Kubesphere 进行部署 ，直接上云开发（也就是界面操作点点点） 越来越简单了 ....

相关文档：

• CI/CD-企业级DevOps
• Docker-初见
• 云原生实战

目录

• 简介
• 容器化基础
  • 创建&构建一个Java应用
  • 应用打包
  • 启动容器
• Kubernets基础
  • 架构
    • 控制平面组件（Control Plane Components）
      • kube-apiserver
      • etcd
      • kube-scheduler
      • kube-controller-manager
      • cloud-controller-manager
    • Node 组件
      • kubelet
      • kube-proxy

简介

云原生：Java，C等开发的应用叫原生应用，部署上云。原生应用上云的整个过程，以及云上的一系列解决方案。

部署云计算资源有三种不同的方法：公共云、私有云和混合云。采用的部署方法取决于业务需求。

扩展：VPC

容器化基础

解决的问题

• 应用构建

• • Java、C++、JavaScript
    • 打成软件包
• • .exe
    • docker build .... 镜像

• 应用分享

• • 所有软件的镜像放到一个指定地方 docker hub
    • 安卓，应用市场

• 应用运行

• • 统一标准的 镜像
    • docker run

• .......

资源隔离

• cpu、memory资源隔离与限制

• 访问设备隔离与限制

• 网络隔离与限制

• 用户、用户组隔离限制

• ......

架构

• Docker_Host：

• • 安装Docker的主机

• Docker Daemon：

• • 运行在Docker主机上的Docker后台进程

• Client：

• • 操作Docker主机的客户端（命令行、UI等）

• Registry：

• • 镜像仓库
    • Docker Hub

• Images：

• • 镜像，带环境打包好的程序，可以直接启动运行

• Containers：

• • 容器，由镜像启动起来正在运行中的程序

交互逻辑

装好Docker，然后去 软件市场 寻找镜像，下载并运行，查看容器状态日志等排错。

实战图

去Docker hub，找到镜像。

创建&构建一个Java应用

代码地址：https://gitee.com/zwtgit/dockerdemo

准备工作

附带：Docker安装Redis，部署视频，https://www.bilibili.com/video/BV13Q4y1C7hS?p=20

去Docker hub，找到镜像，里面有详细的文档。

启动，https://hub.docker.com/_/redis

docker run --help

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

#redis使用自定义配置文件启动
docker run -v /data/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf \
-v /data/redis/data:/data \
-d --name myredis \
-p 6379:6379 \
redis:latest  redis-server /etc/redis/redis.conf

应用打包

编写Dockerfile将自己的应用打包镜像。

以前

Java为例

• SpringBoot打包成可执行jar

• 把jar包上传给服务

• 服务器运行java -jar

在插件中打包后可以看到jar或者war相应的包以及位置，可以在本地使用java -jar命令测试。

现在

所有机器都安装Docker，任何应用都是镜像，所有机器都可以运行。

我这里打的war包。

FROM openjdk:8-jdk-slim
LABEL maintainer=leifengyang

COPY target/*.war   /app.war

ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.war"]

docker构建，最后一个点表示工作在当前目录。

docker build -t java-demo:v1.0 .

启动容器

docker run -d -p 8080:8080 --name mydockerfiletest-app java-demo:v1.0 

# 登录docker hub
docker login

#给旧镜像起名
docker tag java-demo:v1.0  leifengyang/java-demo:v1.0

# 推送到docker hub
docker push leifengyang/java-demo:v1.0

# 别的机器
docker pull leifengyang/java-demo:v1.0

# 别的机器运行
docker run -d -p 8080:8080 --name myjava-app java-demo:v1.0

Kubernets基础

why: 我们急需一个大规模容器编排系统

kubernetes具有以下特性：

• 服务发现和负载均衡
  
  Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

• 存储编排
  
  Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

• 自动部署和回滚
  
  你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。例如，你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器， 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

• 自动完成装箱计算
  
  Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。 当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

• 自我修复
  
  Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的 运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

• 密钥与配置管理
  
  Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。 你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

Kubernetes 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 Kubernetes 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。 例如，Kubernetes 可以轻松管理系统的 Canary 部署。

架构

工作方式

Kubernetes Cluster = N Master Node + N Worker Node：N主节点+N工作节点； N>=1

控制平面组件（Control Plane Components）

控制平面的组件对集群做出全局决策(比如调度)，以及检测和响应集群事件（例如，当不满足部署的 replicas 字段时，启动新的 pod）。

控制平面组件可以在集群中的任何节点上运行。 然而，为了简单起见，设置脚本通常会在同一个计算机上启动所有控制平面组件， 并且不会在此计算机上运行用户容器。 请参阅使用 kubeadm 构建高可用性集群 中关于多 VM 控制平面设置的示例。

kube-apiserver

API 服务器是 Kubernetes 控制面的组件， 该组件公开了 Kubernetes API。 API 服务器是 Kubernetes 控制面的前端。

Kubernetes API 服务器的主要实现是 kube-apiserver。 kube-apiserver 设计上考虑了水平伸缩，也就是说，它可通过部署多个实例进行伸缩。 你可以运行 kube-apiserver 的多个实例，并在这些实例之间平衡流量。

etcd

etcd 是兼具一致性和高可用性的键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。

您的 Kubernetes 集群的 etcd 数据库通常需要有个备份计划。

要了解 etcd 更深层次的信息，请参考 etcd 文档。

kube-scheduler

控制平面组件，负责监视新创建的、未指定运行节点（node）的 Pods，选择节点让 Pod 在上面运行。

调度决策考虑的因素包括单个 Pod 和 Pod 集合的资源需求、硬件/软件/策略约束、亲和性和反亲和性规范、数据位置、工作负载间的干扰和最后时限。

kube-controller-manager

在主节点上运行 控制器 的组件。

从逻辑上讲，每个控制器都是一个单独的进程， 但是为了降低复杂性，它们都被编译到同一个可执行文件，并在一个进程中运行。

这些控制器包括:

• 节点控制器（Node Controller）: 负责在节点出现故障时进行通知和响应

• 任务控制器（Job controller）: 监测代表一次性任务的 Job 对象，然后创建 Pods 来运行这些任务直至完成

• 端点控制器（Endpoints Controller）: 填充端点(Endpoints)对象(即加入 Service 与 Pod)

• 服务帐户和令牌控制器（Service Account & Token Controllers）: 为新的命名空间创建默认帐户和 API 访问令牌

cloud-controller-manager

云控制器管理器是指嵌入特定云的控制逻辑的 控制平面组件。 云控制器管理器允许您链接集群到云提供商的应用编程接口中， 并把和该云平台交互的组件与只和您的集群交互的组件分离开。

cloud-controller-manager 仅运行特定于云平台的控制回路。 如果你在自己的环境中运行 Kubernetes，或者在本地计算机中运行学习环境， 所部署的环境中不需要云控制器管理器。

与 kube-controller-manager 类似，cloud-controller-manager 将若干逻辑上独立的 控制回路组合到同一个可执行文件中，供你以同一进程的方式运行。 你可以对其执行水平扩容（运行不止一个副本）以提升性能或者增强容错能力。

下面的控制器都包含对云平台驱动的依赖：

• 节点控制器（Node Controller）: 用于在节点终止响应后检查云提供商以确定节点是否已被删除

• 路由控制器（Route Controller）: 用于在底层云基础架构中设置路由

• 服务控制器（Service Controller）: 用于创建、更新和删除云提供商负载均衡器

Node 组件

节点组件在每个节点上运行，维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 运行环境。

kubelet

一个在集群中每个节点（node）上运行的代理。 它保证容器（containers）都运行在 Pod 中。

kubelet 接收一组通过各类机制提供给它的 PodSpecs，确保这些 PodSpecs 中描述的容器处于运行状态且健康。 kubelet 不会管理不是由 Kubernetes 创建的容器。

kube-proxy

kube-proxy 是集群中每个节点上运行的网络代理， 实现 Kubernetes 服务（Service） 概念的一部分。

kube-proxy 维护节点上的网络规则。这些网络规则允许从集群内部或外部的网络会话与 Pod 进行网络通信。

如果操作系统提供了数据包过滤层并可用的话，kube-proxy 会通过它来实现网络规则。否则， kube-proxy 仅转发流量本身。