kubernetes 基础知识
什么是 Kubernetes?
Kubernetes 是一个可移植、可扩展的开源平台,用于管理容器化工作负载和服务,有助于声明式配置和自动化。它拥有庞大且快速发展的生态系统。Kubernetes 服务、支持和工具随处可见。
传统部署时代
早期,各个组织机构在物理服务器上运行应用程序。无法为物理服务器中的应用程序定义资源边界,这会导致资源分配问题。 例如,如果在物理服务器上运行多个应用程序,则可能会出现一个应用程序占用大部分资源的情况, 结果可能导致其他应用程序的性能下降。 一种解决方案是在不同的物理服务器上运行每个应用程序,但是由于资源利用不足而无法扩展, 并且维护许多物理服务器的成本很高。
虚拟化部署时代
作为解决方案,引入了虚拟化。虚拟化技术允许你在单个物理服务器的 CPU 上运行多个虚拟机(VM)。 虚拟化允许应用程序在 VM 之间隔离,并提供一定程度的安全,因为一个应用程序的信息 不能被另一应用程序随意访问。
虚拟化技术能够更好地利用物理服务器上的资源,并且因为可轻松地添加或更新应用程序 而可以实现更好的可伸缩性,降低硬件成本等等。
每个 VM 是一台完整的计算机,在虚拟化硬件之上运行所有组件,包括其自己的操作系统。
容器部署时代
容器类似于 VM,但是它们具有被放宽的隔离属性,可以在应用程序之间共享操作系统(OS)。 因此,容器被认为是轻量级的。容器与 VM 类似,具有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等。 由于它们与基础架构分离,因此可以跨云和 OS 发行版本进行移植。
容器因具有许多优势而变得流行起来。下面列出的是容器的一些好处:
敏捷应用程序的创建和部署:与使用 VM 镜像相比,提高了容器镜像创建的简便性和效率。
持续开发、集成和部署:通过快速简单的回滚(由于镜像不可变性),支持可靠且频繁的 容器镜像构建和部署。
关注开发与运维的分离:在构建/发布时而不是在部署时创建应用程序容器镜像, 从而将应用程序与基础架构分离。
可观察性:不仅可以显示操作系统级别的信息和指标,还可以显示应用程序的运行状况和其他指标信号。
跨开发、测试和生产的环境一致性:在便携式计算机上与在云中相同地运行。
跨云和操作系统发行版本的可移植性:可在 Ubuntu、RHEL、CoreOS、本地、 Google Kubernetes Engine 和其他任何地方运行。
以应用程序为中心的管理:提高抽象级别,从在虚拟硬件上运行 OS 到使用逻辑资源在 OS 上运行应用程序。
松散耦合、分布式、弹性、解放的微服务:应用程序被分解成较小的独立部分, 并且可以动态部署和管理 - 而不是在一台大型单机上整体运行。
资源隔离:可预测的应用程序性能。
资源利用:高效率和高密度。
Kubernetes 为您提供:
服务发现和负载平衡
Kubernetes 可以使用 DNS 名称或使用自己的 IP 地址公开容器。如果容器的流量很高,Kubernetes 能够负载均衡和分配网络流量,从而使部署稳定。
- 存储编排 Kubernetes
允许您自动挂载您选择的存储系统,例如本地存储、公共云提供商等。
- 自动推出和回滚
您可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态,它可以以受控速率将实际状态更改为所需状态。例如,您可以自动化 Kubernetes 为您的部署创建新容器、删除现有容器并将其所有资源用于新容器。
- 自动装箱
您为 Kubernetes 提供了一组节点,可用于运行容器化任务。您告诉 Kubernetes 每个容器需要多少 CPU 和内存 (RAM)。Kubernetes 可以将容器安装到您的节点上,以充分利用您的资源。
- 自我修复
Kubernetes 会重启失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的健康检查的容器,并且在它们准备好提供服务之前不会向客户端通告它们。
- 秘密和配置管理
Kubernetes 允许您存储和管理敏感信息,例如密码、OAuth 令牌和 SSH 密钥。您可以部署和更新机密和应用程序配置,而无需重建容器映像,也无需在堆栈配置中公开机密。