目錄
- 一、背景
- 二、持續集成
- 三、K8S架構
- 1、核心組件
- 2、分層結構
- 3、核心能力
- 3.1 發現與負載
- 3.2 調度
- 3.3 自動伸縮
- 四、應用案例
- 1、服務部署
- 2、互動流程
- 五、參考原始碼
整體上理解流程和原理；
一、背景
基于分布式的架構中，需要管理的服務是非常多的，無論是服務的數量還是體系劃分；
從服務的能力上看，可以進行分層管控，只是其中有相當一部分服務層，改動更新的頻率很低，所以感知也不明顯；
就以自己當下參與研發的系統來說；
通過K8S進行管理的服務近百個，這中間有部分服務采用集群模式，即便是這個規模的系統，也幾乎不可能依賴純人工運維的形式，自動化流程必不可少；
二、持續集成
此前圍繞該主題寫過一個完整的實踐案例，主要圍繞Jenkins、Docker、K8S等組件的使用層面，總結原始碼編譯、打包、鏡像構建、部署等自動化管理的流程；
Jenkins：是一個擴展性非常強的軟體，用于自動化各種任務，包括構建、測驗和部署等；
Docker：作為開源的應用容器引擎，可以把應用程式和其相關依賴打包生成一個Image鏡像檔案，是一個標準的運行環境，提供可持續交付的能力；
Kubernetes：作為開源的容器編排引擎，用來對容器化應用進行自動化部署、 擴縮和管理；
三、K8S架構
1、核心組件
Control-Plane-Components：控制平面組件
對集群做出全域決策，例如：資源調度、檢測、事件回應，可以在集群中的任何節點上運行；
- api：開放K8S的API，組件之間通過API互動，相當于控制面的前端；
- controllermanager：運行控制器行程，邏輯上是一個單獨的行程；
- scheduler：監聽新建未指定運行節點的Pods，并為Pod選擇運行節點；
- etcd：兼具一致性和高可用性的鍵值資料庫，作為保存K8S資料的后臺庫;
Node：節點組件
該組件會在每個節點上運行，負責維護運行的Pod并提供Kubernetes運行環境；
- kubelet：在每個節點上運行的代理，保證容器都運行在Pod中；
- kube-proxy：每個節點上運行的網路代理， 維護節點上的網路規則；
Container-Runtime：容器運行時
負責運行容器的軟體，支持Docker、containerd、CRI-O等多個容器運行環境，以及任何實作Kubernetes-CRI容器運行環境介面；
2、分層結構
從整體的功能上來考慮，K8S集群可以分為：用戶、控制平面、節點三個模塊；
用戶側：不論是CLI命令列還是UI界面，會與控制面板的APIserver進行互動，APIserver再與其他組件互動，最終執行相應的操作命令；
控制平面：以前也稱為Master，核心組件包括APIserver、controller、scheduler、etcd，主要用來調度整個集群，以及做出全域決策；
節點：通過將容器放入在節點上運行的Pod中來執行作業負載，簡單的理解作業負載就是各種應用程式等，節點上的核心組件包括Pod、kubelet、Container-Runtime、kube-proxy等；
3、核心能力
站在研發的視角來看，K8S提供極其強大的應用服務管理能力；
3.1 發現與負載
服務Service可以將運行在一個或一組Pod上的網路應用程式公開為網路服務的方法，通常使用標簽對資源物件進行篩選過濾；
3.2 調度
調度器通過監測機制來發現集群中新創建且尚未被調度到節點上的Pod，由于Pod中的容器和Pod本身可能有不同的資源要求，調度會將Pod放置到合適的節點上；
3.3 自動伸縮
K8S可以通過指標檢查作業負載的資源需求，例如CPU利用率、回應時長、記憶體利用率、或者其他，從而判斷是否需要執行伸縮，垂直維度可以是更多的資源分配，水平維度可以是更多的集群部署；
K8S可以自動伸縮，也具備自動修復的能力，當節點故障或者應用服務例外時，會被檢查到，可能會進行節點遷移或者重啟；
四、應用案例
1、服務部署
在此前的實踐案例中，用CLI命令列和腳本檔案的方式，完成的部署動作，而在整個流程中涉及集群的多個組件協作，多次的通信和調度；
kubectl create -f pod.yaml
2、互動流程
【1】CLI命令列和UI界面，都是通過APIserver介面，與集群內部組件互動，比如上述的Pod部署操作；
【2】在APIserver收到請求之后，會將序列化狀態的物件寫入到etcd中完成存盤操作；
【3】Scheduler調度器通過監測（Watch）機制來發現集群中新創建且尚未被調度到節點上的Pod；
【4】在集群中找到一個Pod的所有可調度節點，對這些可調度節點打分，選出其中得分最高的節點來運行Pod，然后調度器將這個調度決定通知給APIserver；
【5】APIserver完成資訊存盤后，然后通知相應節點的Kubelet；
【6】Kubelet是基于PodSpec來作業的，確保這些PodSpec中描述的容器處于運行狀態且運行狀況良好，每個PodSpec是一個描述Pod的YAML或JSON物件；
【7】Pod是可以在Kubernetes中創建和管理的、最小的可部署的計算單元，包括一個或多個容器；
五、參考原始碼
檔案倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
腳本倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-auto-parent
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/554433.html
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