主题:Kubernetes 深入与实战
一、Kubernetes 架构回顾
- Master 节点:
- API Server:Kubernetes 的核心,处理所有 API 请求。
- Scheduler:负责将 Pod 调度到合适的 Node 上。
- Controller Manager:包含多个控制器,确保集群处于期望的状态。
- etcd:存储集群的所有状态信息,如 Pod、Service 等的元数据。
- Node 节点:
- 运行 Pod 的实际机器,可以是物理机或虚拟机。
- 包含 kubelet、kube-proxy 等组件。
- kubelet 负责与 API Server 通信,管理 Pod 的生命周期。
- kube-proxy 负责网络代理,实现 Service 的负载均衡。
二、Kubernetes 核心概念进阶
- Pod:
- Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元,通常包含一个或多个容器。
- Pod 内的容器共享网络空间、存储卷等。
- 使用 YAML 或 JSON 配置文件定义 Pod。
- Service:
- Service 提供了 Pod 之间的抽象层,允许应用通过 Service 名称进行通信,而不是直接使用 Pod IP。
- Service 通过 Label Selector 选择一组 Pod,并对外提供一个稳定的 IP 地址(Cluster IP)。
- 支持多种类型的 Service,如 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer、ExternalName。
- Volume:
- Kubernetes 支持多种类型的存储卷,用于 Pod 中容器的数据持久化。
- 常用的 Volume 类型包括 emptyDir、hostPath、PersistentVolume(PV)和 PersistentVolumeClaim(PVC)。
- ConfigMap 和 Secret:
- ConfigMap 用于存储配置数据,如环境变量、配置文件等。
- Secret 用于存储敏感信息,如数据库密码、OAuth 令牌等。
三、Kubernetes 实战操作
- 部署应用:
- 使用
kubectl run
或创建 YAML 配置文件来部署 Pod。 - 使用 Deployment 控制器来管理 Pod 的副本数量、滚动更新等。
- 创建 Service:
- 编写 YAML 文件定义 Service,通过 Label Selector 关联到具体的 Pod。
- 使用
kubectl expose
快速创建 Service。
- 配置存储:
- 创建 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 来管理存储资源。
- 在 Pod 的 YAML 配置中挂载 PVC。
- 日志和监控:
- 使用 kubectl logs 查看 Pod 日志。
- 集成 Prometheus、Grafana 等工具进行监控。
- 故障排查:
- 使用 kubectl describe 查看 Pod、Service 等资源的详细信息。
- 查看 etcd 的日志和状态,了解集群状态。
四、Kubernetes 高级特性
- Ingress:
- Ingress 提供了从集群外部访问集群内部服务的方式,支持 HTTP 路由规则。
- 通常使用 Ingress Controller(如 Nginx Ingress Controller)实现。
- StatefulSet:
- 用于管理有状态的应用,如数据库。
- 保证 Pod 的启动顺序、网络标识、存储卷等的稳定性。
- DaemonSet:
- 确保每个 Node 上都运行一个 Pod 副本,常用于运行日志收集、监控等系统级应用。
- CronJob:
- 类似于 Linux 的 crontab,用于在 Kubernetes 集群中运行定时任务。
五、总结
通过第8天的学习,我们深入了解了 Kubernetes 的架构和核心概念,并进行了实战操作,包括部署应用、配置存储、创建 Service 等。同时,我们也接触到了 Kubernetes 的一些高级特性,如 Ingress、StatefulSet、DaemonSet 和 CronJob。这些知识和技能将为我们后续在云原生环境中的开发、部署和管理打下坚实的基础。