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Kubernetes系列——Kubernetes 组件、对象(二)

吴伟祥
 吴伟祥
发布于 2018/12/18 18:25
字数 1775
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一、Kubernetes 组件

介绍了Kubernetes集群所需的各种二进制组件。

Master 组件

Master组件提供集群的管理控制中心。

Master组件可以在集群中任何节点上运行。但是为了简单起见,通常在一台VM/机器上启动所有Master组件,并且不会在此VM/机器上运行用户容器。请参考 构建高可用群集以来构建multi-master-VM。

kube-apiserver

kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行。请参阅构建高可用群集

ETCD

etcd是Kubernetes提供默认的存储系统,保存所有集群数据,使用时需要为etcd数据提供备份计划。

kube-controller-manager

kube-controller-manager运行管理控制器,它们是集群中处理常规任务的后台线程。

逻辑上,每个控制器是一个单独的进程,但为了降低复杂性,它们都被编译成单个二进制文件,并在单个进程中运行。

这些控制器包括:
1、节点(Node)控制器
2、副本(Replication)控制器:负责维护系统中每个副本中的pod。
3、端点(Endpoints)控制器:填充Endpoints对象(即连接Services&Pods)。
4、Service Account和Token控制器:为新的Namespace 创建默认帐户访问API Token。

cloud-controller-manager

云控制器管理器负责与底层云提供商的平台交互。云控制器管理器是Kubernetes版本1.6中引入的,目前还是Alpha的功能。

云控制器管理器仅运行云提供商特定的(controller loops)控制器循环。可以通过将--cloud-provider flag设置为external启动kube-controller-manager ,来禁用控制器循环。

cloud-controller-manager 具体功能:
    节点(Node)控制器
    路由(Route)控制器
    Service控制器
    卷(Volume)控制器

kube-scheduler

kube-scheduler 监视新创建没有分配到NodePod为Pod选择一个Node

插件 addons

插件(addon)是实现集群pod和Services功能的 。Pod由Deployments,ReplicationController等进行管理。Namespace 插件对象是在kube-system Namespace中创建。

DNS

虽然不严格要求使用插件,但Kubernetes集群都应该具有集群 DNS。

群集 DNS是一个DNS服务器,能够为 Kubernetes services提供 DNS记录。

由Kubernetes启动的容器自动将这个DNS服务器包含在他们的DNS searches中。

了解更多详情

用户界面

kube-ui提供集群状态基础信息查看。更多详细信息,请参阅使用HTTP代理访问Kubernetes API

容器资源监测

容器资源监控提供一个UI浏览监控数据。

Cluster-level Logging

Cluster-level logging,负责保存容器日志,搜索/查看日志。

节点(Node)组件

节点组件运行在Node,提供Kubernetes运行时环境,以及维护Pod。

kubelet

kubelet是主要的节点代理,它会监视已分配给节点的pod,
具体功能:
    安装Pod所需的volume。
    下载Pod的Secrets。
    Pod中运行的 docker(或experimentally,rkt)容器。
    定期执行容器健康检查。
    Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating a mirror pod if necessary.
    Reports the status of the node back to the rest of the system.

kube-proxy

kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

docker

docker用于运行容器。

RKT

rkt运行容器,作为docker工具的替代方案

supervisord

supervisord是一个轻量级的监控系统,用于保障kubelet和docker运行。

fluentd

fluentd是一个守护进程,可提供cluster-level logging.。

 

二、Kubernetes对象

了解Kubernetes对象

Kubernetes对象是Kubernetes系统中的持久实体。Kubernetes使用这些实体来表示集群的状态。
具体来说,他们可以描述:
    容器化应用正在运行(以及在哪些节点上)
    这些应用可用的资源
    关于这些应用如何运行的策略,如重新策略,升级和容错
Kubernetes对象是“record of intent”,一旦创建了对象,Kubernetes系统会确保对象存在。通过创建对象,可以有效地告诉Kubernetes系统你希望集群的工作负载是什么样的。

要使用Kubernetes对象(无论是创建,修改还是删除),都需要使用Kubernetes API。例如,当使用kubectl命令管理工具时,CLI会为提供Kubernetes API调用。你也可以直接在自己的程序中使用Kubernetes API,Kubernetes提供一个golang客户端库 (其他语言库正在开发中-如Python)。

对象(Object)规范和状态

每个Kubernetes对象都包含两个嵌套对象字段,用于管理Object的配置:Object SpecObject Status。Spec描述了对象所需的状态 - 希望Object具有的特性,Status描述了对象的实际状态,并由Kubernetes系统提供和更新。

例如,通过Kubernetes Deployment 来表示在集群上运行的应用的对象。创建Deployment时,可以设置Deployment Spec,来指定要运行应用的三个副本。Kubernetes系统将读取Deployment Spec,并启动你想要的三个应用实例 - 来更新状态以符合之前设置的Spec。
如果这些实例中有任何一个失败(状态更改),Kuberentes系统将响应Spec和当前状态之间差异来调整,这种情况下,将会开始替代实例。

有关object spec、status和metadata更多信息,请参考“Kubernetes API Conventions

描述Kubernetes对象

在Kubernetes中创建对象时,必须提供描述其所需Status的对象Spec,以及关于对象(如name)的一些基本信息。
当使用Kubernetes API创建对象(直接或通过kubectl)时,该API请求必须将该信息作为JSON包含在请求body中。
通常,可以将信息提供给kubectl .yaml文件,在进行API请求时,kubectl将信息转换为JSON。

以下示例是一个.yaml文件,显示Kubernetes Deployment所需的字段和对象Spec:

nginx-deployment.yaml 
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

使用上述.yaml文件创建Deployment,是通过在kubectl中使用kubectl create命令来实现。将该.yaml文件作为参数传递。如下例子:

$ kubectl create -f docs/user-guide/nginx-deployment.yaml --record

其输出与此类似:

deployment "nginx-deployment" created

必填字段

对于要创建的Kubernetes对象的yaml文件,需要为以下字段设置值:
    apiVersion - 创建对象的Kubernetes API 版本
    kind - 要创建什么样的对象?
    metadata- 具有唯一标示对象的数据,包括 name(字符串)、UID和Namespace(可选项)
还需要提供对象Spec字段,对象Spec的精确格式(对于每个Kubernetes 对象都是不同的),以及容器内嵌套的特定于该对象的字段。Kubernetes API reference可以查找所有可创建Kubernetes对象的Spec格式。

下一步?

  • 了解最重要的Kubernetes对象,如Pod

 

本文转载自:http://docs.kubernetes.org.cn/230.html

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