整体概述

k8s是一个编排工具,是谷歌的程序员根据谷歌公司内部使用的borg改简单来讲就是对整个容器资源整合,将全部容器资源统一进行调度管理。Kubernetes(k8s)是自动化容器操作的开源平台。这些容器操作包括:部署,调度和节点集群间扩展。

pod工作流程

  1. 自主式pod:能够自我进行管理的pod,自主创建之后仍然是需要提交给APIserver,接受之后,借助于scheduler调度器调度时指定node节点,由node节点来启动此pod,如果pod中容器出现故障,需要重启容器,该操作是由kubelet来进行完成,但是如果node节点出了故障了,那么pod也就消失了,运行不了了。
  2. 控制器管理的pod:引用了控制器的使用,使得pod完全可以称之为有生命周期的对象,由scheduler调度器将其调度至k8s集群中的某节点,然后启动pod,任务终止之后,就将会被清除掉。但是有一些任务是作为守护进程要求随时运行在容器中,一旦出现故障,我们要及时发现,重建或者重启容器,用接口不太容易实现。但是在k8s中提供了pod控制器,这是旧的控制器,后来出了一个新版控制器deployment在其里面LPA控制器,该组件可以水平扩展pod
    1. service组件就是iptables端口转发,手动配置的,service1.2新版本之后又加入了ipvs调度的功能。
    2. k8s核心基础组件组件有pod、service、controller控制器,pod运行容器。service和controller都是通过标签和标签选择器来识别自己治理下的pod,控制器可以对pod进行,增加,删除等等操作。
    3. service是基于名称备客户端访问和发现,所以就需要用到DNS服务,DNS服务自身也是一个pod,所以也需要service和控制器来进行管理,这个DNS的pod是基础性系统架构级pod,k8s自身就需要用到该pod
  • 监控:用的是grafana+promethos,这也是附件

k8s网络

网络模型:各个pod运行在一个网络中,在一个网络名称空间,service是一个网络但service是一个虚拟出来的ip,所在node节点是一个网络,一个有三个网络模式,分别为节点网络,集群网络,pod网络

收到请求时,由节点网络代为代理至集群网络,再有集群网络代理至pod网络

  1. 同一pod间多个容器的通信

    ​ Pod中的每个Docker容器拥有与Pod相同的IP和port地址空间,并且由于他们在同一个网络命名空间,他们之间可以通过localhost相互访问。
    什么机制让同一个Pod内的多个docker容器相互通信那?其实是使用Docker的一种网络模型:–net=container

  2. 各个pod之间的通信,它们之间的通信直接可达的,overlay叠加网络,但其实pod之间是不会直接通信的

  3. pod与service之间的通信,service只是一个虚拟IP地址,每个宿主机都有相关IPtables规则,docker就是指向一个网关,指向宿主机上,而网关收到包之后,会通过iptables规则转发转发给service,而service的地址更新等操作,其它节点有时怎么知道的呢,就引出了kube-proxy,每个节点都会有这个组件,它负责随时和APIserver保持通信,service更新时所在节点会告知APIserver,然后APIserver会生产一个任务实践,告知所有的kube-proxy,这样就完成了,不需要人为参与

flannel

它是支持CNI插件比较好的一款,支持网络配置

calico:基于BGP协议,支持网络配置和网络策略

canel:集合两种各自优点,目前用的最多

网络策略,network proxy

k8s中的名称空间和docker有所不同,它是针对于整个k8s集群而言的,一个pod分配一个名称空间,而且该名称空间只是提供一个管理上的边界,对于pod和pod之间通信并不做设置, 而网络策略就是可以通过设置iptables规则定义这些名称空间之间的访问

几套证书理解

为了安全通信

  1. APIserver和etcd之间需要双向认证证书
  2. APIserver与它的客户端也需要证书

组件

master管理节点上组件

master上的组件,APIserver上有很多数据,以及配置,所有数据都不存储在本地,而是存储在共享存储etcd上,但避免单点故障,所以一般至少需要三个master节点

  1. APIserver:该组件是提供接口服务的是以守护进程方式运行的,用户对集群进行管理时都是通过APIserver来管理整个k8s集群。整个集群的交互都是以APIserver为核心所有查询和管理操作都需要通过API来进行,所有组件模块之间不会相互调用,是通过和APIserver打交道来完成自己那部分的工作,它所有的结果状态备持久存储于etcd中。它是整个集群的网关
  2. 控制器管理器(controller manager):执行整个系统的后台任务,包括节点状态状况、Pod个数、Pods和Service的关联等。
  3. 调度器(scheduler):用于部署和管理大规模容器应用平台,APIserver确认pod对象的创建请求之后,便需要由scheduler根据集群内各节点可用资源,以及所需的资源需求作出调度决策
  4. etcd:负责节点间的服务发现和配置共享。

node节点

  1. kubelet:作为agent,接收APIserver分配该节点的Pods任务及管理容器,周期性获取容器状态,反馈给apiserver。
  2. 还有容器运行时环境,负责下载镜像并运行容器,至少包括docker环境等
  3. kube-proxy,运行在每个计算节点上,负责Pod网络代理。定时从etcd获取到service信息来做相应的策略。

k8s 超详细总结

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