后端开发工程师-DevOps与自动化部署-Kubernetes_Kubernetes调度与资源管理.docx

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Kubernetes基础概念

1Kubernetes架构与组件

Kubernetes,简称K8s,是一个开源的容器编排平台，用于自动化容器应用的部署、扩展和管理。其架构主要由Master节点和Node节点组成，通过APIServer、etcd、Scheduler、ControllerManager和Kubelet等组件实现自动化管理。

1.1Master节点组件

APIServer：Kubernetes的核心组件，提供RESTAPI接口，是Kubernetes集群的唯一入口，负责处理用户请求，更新和查询集群状态。

etcd：一个分布式的键值存储系统，用于保存Kubernetes的配置数据和状态信息。

Scheduler：负责将待调度的Pod分配到合适的Node节点上运行。

ControllerManager：包含多个控制器，如ReplicationController、DeploymentController等，用于维护集群的状态。

1.2Node节点组件

Kubelet：在每个Node节点上运行，负责维护Pods和容器的状态，与Master节点的APIServer通信，获取Pods的配置信息，启动和停止容器。

ContainerRuntime：如Docker、rkt等，用于创建和运行容器。

NetworkPlugin：实现Pods之间的网络通信，如Flannel、Calico等。

2Pods与容器管理

Pod是Kubernetes的基本调度单元，一个Pod可以包含一个或多个容器。Pod内的容器共享存储和网络资源，可以看作是运行在同一个主机上的容器集合。

2.1创建Pod

apiVersion:v1

kind:Pod

metadata:

name:my-pod

spec:

containers:

-name:my-container

image:nginx:1.7.9

上述YAML文件定义了一个名为my-pod的Pod，其中包含一个名为my-container的容器，使用的是nginx:1.7.9镜像。

2.2管理Pod

Kubernetes提供了丰富的命令来管理Pod，如kubectlgetpods查看Pod列表，kubectldescribepodpod-name查看Pod详细信息，kubectldeletepodpod-name删除Pod。

3Services与网络通信

Service是Kubernetes中用于定义一组Pods的逻辑集合和访问策略的抽象，它提供了负载均衡和服务发现的功能。

3.1创建Service

apiVersion:v1

kind:Service

metadata:

name:my-service

spec:

selector:

app:MyApp

ports:

-protocol:TCP

port:80

targetPort:9376

上述YAML文件定义了一个名为my-service的Service，它将流量路由到标签为app=MyApp的Pods的9376端口。

3.2访问Service

Kubernetes提供了多种方式来访问Service，如ClusterIP、NodePort、LoadBalancer等。其中，ClusterIP是默认的Service类型，只能在集群内部访问；NodePort会为Service分配一个Node节点上的端口，可以通过node-ip:node-port的方式从集群外部访问；LoadBalancer会创建一个外部负载均衡器，将流量路由到Service。

3.3网络通信

Kubernetes的网络模型基于CNI（ContainerNetworkInterface）插件，如Flannel、Calico等，实现Pods之间的网络通信。每个Pod都有一个独立的IP地址，可以像访问普通主机一样访问其他Pod。此外，Kubernetes还提供了NetworkPolicy，用于控制Pods之间的网络访问策略。

以上就是Kubernetes基础概念的详细介绍，包括架构与组件、Pods与容器管理、Services与网络通信。通过这些基础概念的理解，我们可以更好地使用Kubernetes来部署和管理容器应用。#Kubernetes调度机制

4调度器(Scheduler)原理

Kubernetes的调度器是集群中的关键组件，负责将未调度的Pods分配到合适的节点上。调度器基于一系列策略和算法，考虑节点的资源可用性、Pods的资源需求、亲和性和反亲和性规则、节点标签、污点和容忍度等，以确保Pods