一、了解基本知识

官方网站

https://kubernetes.io/

官网中文地址

https://kubernetes.io/zh/docs/home/

二、安装部署

自己动手安装部署，先通过命令简单熟悉下，尽量自己建立虚拟机进行安装部署。

官方安装步骤：

https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/tools/

总结的安装步骤：

https://www.updatecg.xin/2021/08/19/%E9%83%A8%E7%BD%B2%E4%B8%80%E5%A5%97%E5%8D%95Master%E7%9A%84K8s%E9%9B%86%E7%BE%A4/

三、Kubernetes 核心概念

  • 有了Docker，为什么还用Kubernetes？
  • Kubernetes是什么 ？
  • Kubernetes集群架构与组件 ？
  • Kubernetes基本概念 ？

一、有了Docker，为什么还用Kubernetes？

企业需求：为提高业务并发和高可用，会使用多台服务器

  • 多容器跨主机提供服务
  • 多容器分布节点部署
  • 多容器怎么升级
  • 高效管理这些容器

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_k8s TestLink 安装部署

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_Pod_02

二、Kubernetes是什么 ？

  • Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统，Kubernetes简称K8S。
  • Kubernetes用于容器化应用程序的部署，扩展和管理，目标是让部署容器化应用简单高效。

三、Kubernetes集群架构与重要组件 ？

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_容器_03

综合理解

Master组件
  • kube-apiserver

Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给 APIServer处理后再提交给Etcd存储。

  • kube-controller-manager

处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而 ControllerManager就是负责管理这些控制器的。

  • kube-scheduler

根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署, 可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。

  • etcd

分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据，比如Pod、Service 等对象信息。

Node组件
  • kubelet

kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周 期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态 等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。

  • kube-proxy

在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。

  • docker或rocket

容器引擎，运行容器。

官方介绍

kubelet简介

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet/

kube-apiserver简介

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-apiserver/

kube-controller-manager简介

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-controller-manager/

kube-proxy简介

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-proxy/

kube-scheduler简介

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-scheduler/

四、 Kubernetes将弃用Docker！

Kubernetes 计划弃用就是kubelet中dockershim。

即 Kubernetes kubelet 实现中的组件之一，它通过CRI（gRPC server服务）与 Docker Engine 进行通信。

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_kubernetes_04

为什么这么做！

  • Docker内部调用链比较复杂，多层封装和调用，导致性能降低、提升故障率、不易排查
  • Docker还会在宿主机创建网络规则、存储卷，也带来了安全隐患
  • 说白了就是docker与kubernetes两家没有谈好合作

如何应对？

利用containerd替换docker。

docker由 docker-client ,dockerd,containerd,docker-shim,runc组成，所以containerd是docker的基础组件之一。

下面是从containerd引过来的一张图

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_docker_05

从k8s的角度看，可以选择 containerd 或 docker 作为运行时组件：Containerd 调用链更短，组件更少，更稳定，占用节点资源更少，调用链：

Docker 作为 k8s 容器运行时，调用关系如下：

kubelet --> docker shim （在 kubelet 进程中） --> dockerd --> containerd

Containerd 作为 k8s 容器运行时，调用关系如下：

kubelet --> cri plugin（在 containerd 进程中） --> containerd

五、K8s CNI网络模型

两台Docker主机如何实现容器互通？

k8s TestLink 安装部署 k8s 安装教程_kubernetes_06

**K8s是一个扁平化网络。 **

即所有部署的网络组件都必须满足如下要求：

  • 一个Pod一个IP
  • 所有的 Pod 可以与任何其他 Pod 直接通信
  • 所有节点可以与所有 Pod 直接通信
  • Pod 内部获取到的 IP 地址与其他 Pod 或节点与其通信时的 IP 地址是同一个

主流网络组件有：Flannel、Calico

六、kubeconfig配置文件

apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     annotations:
       deployment.kubernetes.io/revision: "3"
       field.cattle.io/creatorId: user-m7jrz
       field.cattle.io/publicEndpoints: '[{"addresses":["127.0.0.1"],"port":31006,"protocol":"TCP","serviceName":"test-namespace:monitor-server-nodeport","allNodes":true},{"nodeName":"c-9fjs4:m-f8701cf4bd4f","addresses":["127.0.0.1"],"port":9095,"protocol":"TCP","podName":"test-namespace:monitor-server-6474776d76-4xxqm","allNodes":false}]'
     creationTimestamp: "2021-11-24T07:34:50Z"
     generation: 9
     labels:
       cattle.io/creator: norman
       workload.user.cattle.io/workloadselector: deployment-test-namespace-monitor-server
     name: monitor-server
     namespace: test-namespace
     resourceVersion: "16407952"
     selfLink: /apis/apps/v1/namespaces/test-namespace/deployments/monitor-server
     uid: 11f6d174-9286-4eb8-855b-ec6039eccb85
   spec:
     progressDeadlineSeconds: 600
     replicas: 1
     revisionHistoryLimit: 10
     selector:
       matchLabels:
         workload.user.cattle.io/workloadselector: deployment-test-namespace-monitor-server
     strategy:
       type: Recreate
     template:
       metadata:
         annotations:
           cattle.io/timestamp: "2021-12-14T10:20:06Z"
           field.cattle.io/ports: '[[{"containerPort":9095,"dnsName":"monitor-server-nodeport","hostPort":0,"kind":"NodePort","name":"monitor-server","protocol":"TCP","sourcePort":31006}]]'
           workload.cattle.io/state: '{"azhzLW1hc3Rlci0xNzIuMzEuMjAuMTcy":"c-9fjs4:m-f8701cf4bd4f"}'
         creationTimestamp: null
         labels:
           workload.user.cattle.io/workloadselector: deployment-test-namespace-monitor-server
       spec:
         containers:
           - image: 127.0.0.1:18089/whatever_pay/test/monitor:11
             imagePullPolicy: Always
             name: monitor-server
             ports:
               - containerPort: 9095
                 hostPort: 9095
                 name: monitor-server
                 protocol: TCP
             resources: {}
             securityContext:
               allowPrivilegeEscalation: false
               privileged: false
               readOnlyRootFilesystem: false
               runAsNonRoot: false
             stdin: true
             terminationMessagePath: /dev/termination-log
             terminationMessagePolicy: File
             tty: true
             volumeMounts:
               - mountPath: /logs
                 name: vol1
         dnsConfig:
           nameservers:
             - 8.8.8.8
             - 144.144.144.144
         dnsPolicy: ClusterFirst
         hostAliases:
           - hostnames:
               - k8s-master
             ip: 127.0.0.1
         hostNetwork: true
         nodeName: k8s-master-127.0.0.1
         restartPolicy: Always
         schedulerName: default-scheduler
         securityContext: {}
         terminationGracePeriodSeconds: 30
         volumes:
           - hostPath:
               path: /datalogs/monitor-server
               type: ""
             name: vol1
   status:
     availableReplicas: 1
     conditions:
       - lastTransitionTime: "2021-12-14T02:20:47Z"
         lastUpdateTime: "2021-12-14T02:20:47Z"
         message: Deployment has minimum availability.
         reason: MinimumReplicasAvailable
         status: "True"
         type: Available
       - lastTransitionTime: "2021-11-24T07:34:50Z"
         lastUpdateTime: "2021-12-14T02:20:47Z"
         message: ReplicaSet "monitor-server-6474776d76" has successfully progressed.
         reason: NewReplicaSetAvailable
         status: "True"
         type: Progressing
     observedGeneration: 9
     readyReplicas: 1
     replicas: 1
     updatedReplicas: 1

七、基本资源概念

Pod：K8s最小部署单元，一组容器的集合Deployment：最常见的控制器，用于更高级别部署和管理PodService：为一组Pod提供负载均衡，对外提供统一访问入口Label ：标签，附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选Namespaces ：命名空间，将对象逻辑上隔离，也利于权限控制