1. Kubernetes 高级概念
- 自定义资源定义(Custom Resource Definitions, CRDs):
- CRDs 允许用户扩展 Kubernetes API,定义新的资源类型。这对于需要管理非标准资源(如数据库实例、CI/CD 管道等)的场景非常有用。
- 通过定义 CRD,可以创建、读取、更新和删除这些自定义资源,就像操作 Kubernetes 内置资源一样。
- Operator 模式:
- Operator 是一种软件扩展 Kubernetes,用于自动化管理复杂的应用程序。它封装了部署、扩展、升级和故障排查的特定于应用程序的知识。
- Operator 通常通过监听自定义资源(CRs)的变更来执行操作,并管理这些资源的生命周期。
- Kubernetes 调度器(Scheduler):
- 调度器是 Kubernetes 的核心组件之一,负责将 Pod 分配到集群中的节点上。
- 调度器基于一系列的策略(如资源请求、节点亲和性/反亲和性、污点/容忍度等)来做出决策。
- 用户可以通过编写自定义调度器来扩展或替换默认的调度逻辑。
2. Kubernetes 实战技巧
- 使用 Helm 管理应用部署:
- Helm 是一个 Kubernetes 的包管理工具,用于定义、安装和升级 Kubernetes 应用程序。
- 通过 Helm Charts(Helm 的包格式),可以轻松地部署、升级和回滚复杂的应用程序。
- 配置和管理 Secrets:
- Secrets 用于在 Kubernetes 中存储敏感信息,如数据库密码、OAuth 令牌等。
- Secrets 可以被挂载为卷或作为环境变量注入到 Pod 中。
- 使用 Kubernetes 的 Secret 管理功能,可以确保敏感信息的安全性和可管理性。
- 监控和日志收集:
- 在生产环境中,监控和日志收集是必不可少的。
- 可以使用 Prometheus、Grafana 等工具进行监控,使用 Fluentd、Elasticsearch、Kibana (EFK) 堆栈或 Prometheus Operator 提供的 Loki 进行日志收集和分析。
- 网络策略(Network Policies):
- 网络策略允许你定义 Pod 之间的网络隔离规则,确保集群内的网络通信安全。
- 通过网络策略,可以限制哪些 Pod 可以相互通信,以及它们可以使用哪些端口进行通信。
3. 实战案例:部署一个带有数据库的 Web 应用
- 定义 Deployment 和 Service:
- 为 Web 应用和数据库分别创建 Deployment 和 Service。
- 确保 Web 应用能够访问数据库服务。
- 配置 Secrets:
- 为数据库创建包含用户名和密码的 Secret。
- 将 Secret 挂载到数据库 Pod 中,以便应用能够使用这些凭据进行连接。
- 使用 Helm 打包和部署:
- 创建一个 Helm Chart,包含 Web 应用和数据库的 Deployment、Service 和 Secrets。
- 使用 Helm 部署 Chart 到 Kubernetes 集群。
- 配置网络策略:
- 定义网络策略,确保只有 Web 应用 Pod 能够访问数据库 Service。
- 监控和日志收集:
- 配置 Prometheus 和 Grafana 监控集群和应用的性能指标。
- 使用 EFK 堆栈或 Loki 收集和分析应用的日志。
通过这一天的学习,你将更深入地了解 Kubernetes 的高级特性和实战技巧,为在云原生环境中部署和管理复杂应用打下坚实的基础。