一：Kubernetes概述

1.1 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
• K8S用于容器化应用程序的部署，扩展和管理
• K8S提供了容器编排，资源调度、弹性伸缩，部署管理，服务发现等一系列功能。
• Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效

官方网站:http://www.kubernetes.io

• 一个容器平台
• 一个微服务平台
• 便携式云平台

1.2 Kubernetes特性

• 自我修复
  • 在节点故障时重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量;杀死健康检查失败的容器，并且在未准备好之前不会处理客户端请求，确保线上服务不中断。
• 弹性伸缩
  • 使用命令，UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性;业务低峰时回收资源，以最小成本运行服务。
• 自动部署和回滚
  • K8S采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个Pod，而不是同时删除所有Pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更改，确保升级不影响业务
• 服务发现和负载均衡
  • K8S为多个容器提供一个统一访问入口(内部IP地址和一个DNS名称)，并且负载均衡关联所有容器，使得用户无需考虑容器IP问题。
• 机密和配置管理
  • 管理机密数据和应用程序配置，而不需要把敏感数据暴露在镜像里，提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中，方便应用程序使用。
• 存储编排
  • 挂载外部存储系统，无论是来自本地存储，公有云(如AWS)，还是网络存储(如NFS，Glusterfs，Ceph)都作为集群资源的一部分使用，极大提高存储使用灵活性
• 批处理
  • 提供一次性任务，定时任务;满足批量数据处理和分析的场景

1.3 Kubernetes集群架构与组件

Master组件：

• kube-apiserver
  • Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTfuI 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0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。

容器技术：

• docker或rocket
  • 容器引擎，运行容器

1.4 Kubernetes核心概念

• Pod
  • 最小部署单元
  • 一组容器的集合
  • 一个Pod中的容器共享网络命令空间
  • Pod是短暂的
• Controllers
  • ReplicaSet:确保预期的Pod副本数量
  • Deployment:无状态应用部署
  • StatefulSet:有状态应用部署
  • DaemonSet:确保所有Node运行同一个Pod
  • Job:一次性任务
  • Cronjob:定时任务
• Service
  • 防止Pod失联
  • 定义一组Pod的访问策略
• **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
• **Annotations:**注释

二，Kubernetes生产级高可用集群部署

2.1 官方提供的三种部署方式

:::tips

• minikube
  • Minikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单点的Kubernetes，仅用于尝试Kubernetes或日常开发的用户使用
  • 部署地址:https:/kubernetes.io/docs/setup/minikube/
• kubeadm
  • Kubeadm也是一个工具，提供kubeadminit和kubeadm join,用于快速部署Kubernetes集群。
  • 部署地址:https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
• 二进制包
  • 推荐，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群
  • 下载地址:https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

2.2 Kubernetes平台环境规划

[root@master01 ~]# systemctl stop firewalld
[root@master01 ~]# systemctl disable firewalld
[root@master01 ~]# sestatus 
SELinux status:                 disabled
[root@master01 ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:firewalld(1)

2.3 https证书介绍