k8s核心概念

一、集群架构与组件

1，相关组件

【1】 master node三个组件

• k8s的控制节点，对集群进行调度管理，接受集群外用户去集群操作请求
• master node 组成（四个组件）：控制面

1. API Server：通信
2. kube-Scheduler：调度 通过调度算法将pod分布到节点（服务器）上
3. Cluster State Store（ETCD数据库）/分布式键值存储
4. Controller Manger Server :资源

【2】 worker node三个组件：用户面

• 集群工作节点，运行用户业务应用容器1
• worker node组成（三个组件）
  1. kubelet：worker端的管理工具，负责pod的生命周期、存储、网络管理
  2. kube proxy ：网络代理，设置转发路径 ，负责service的服务发现（此处为内部服务的发现，外部服务的发现为ingress），负载均衡（4层负载）
  3. Container Runtime（运行时）：创建容器的软件

【3】附加组件

• kube - dns
• ingress Controller:为服务提供外网入口（外部服务的发现）

1，分层架构

【1】生态管理层

【2】接口层

【3】管理层

【4】应用层

【5】核心层

对外提供API构建高层的应用，对内提供插件式应用执行环境

二、核心概念与专业术语

1.服务的分类

【1】无状态

• 代表应用：nginx、aoache
• 优点：对客户头民，无依赖关系，可以高效实现扩容、迁移
• 缺点：不能存储数据，需要额外的数据服务支持

【2】有状态

• 代表应用：MySQL、redis
• 优点：可以独立存储数据，实现数据管理
• 缺点：集群环境下需要实现主从、数据同步、备份、水平扩容复杂

2.资源的分类

【1】元数据型：对于资源的元数据描述，每一个资源都可以使用元空间的数据

• Horizontal Pod Autoscater（HPA）：pod自动扩容，可以根据CPU使用率或自定义指标（metrics ）对Pod进行扩容或者缩容
• PodTeplate：pod模板，是关于pod的定义
• LimitRange：对集群内的资源进行限制，相当于批量设置了某一范围内（命名空间）的pod的资源使用限制

【2】集群级资源：作用于集群之上，集群下的所有资源都可以共享使用

• namespace
• node：节点，相当于一个服务器
• ClusterRole：用于对集群的权限进行管理
• ClusterRoleBinding：用于将上述的角色跟某一资源进行绑定（只能绑定集群级别的资源对象上绑定）

【3】命名空间级资源：作用在命名空间之上，通常只能在该命名空间范围内使用

1. 工作负载型 pod：可以当做容器组，pod内可以有多个容器，可以管理pod中的容器，为最小的可部署单元。

一个pod包含一个应用程序容器（也可以是多个），存储资源，一个唯一的网络IP地址，以及一些确定容器该如何运行的选项。pod容器组代表了k8s中一个独立的应用程序运行实例，该实例可能由单个容器，或者几个紧耦合在一起的容器组成。
【1】副本（replicas）：一个pod可以被复制成多个。没复制的一个都是副本。
【2】控制器

• 适用无状态服务：RC、RS、Deployment
• 适用有状态服务：StatefuiSet
• 守护进程：DaeminSet 保证在每个node上都运行一个容器副本，常用来部署一些集群的日志、监控或者其他系统管理应用
• 任务/定时任务：Job（一次性任务，做完不再重启容器）、CroJob（周期性执行的任务，在job的基础上加了定时功能）

2. 服务发现

• Service：实现k8s集群内部的网络调用，负载均衡（四层负载），横向流量
• ingress：将k8s集群内部服务暴露给外网访问的服务（ingress-nginx 反向代理，七层负载），纵向流量
  
  

3. 存储

• volume: 存储卷，共享Pod中容器使用的数据，用来放持久化的诗句，比如数据库数据
• CSI

4. 特殊类型配置

• configmap：集群的配置文件，数据说明，数据卷，可以挂载不同的pod上，不加密，也可以做环境变量
• secret：加密的，sha256加密。用于保存证书，拉取镜像凭证密码
• DownwardAPI：

5. 其他

• Role：定义一组命名空间的权限
• RoleBinding

3. 资源清单

4. 对象规约和状态

【1】规约Spec

Spec为必须的，描述了对象的期望状态（Desired Status），以及关于对象的一些基本信息。

【2】状态Status

对象的实际状态，该属性有K8S自己维护，k8s会通过一些列的控制器对对象进行管理，让对象的实际状态尽可能的与期望状态符合。