后端开发工程师-DevOps与自动化部署-Kubernetes_Kubernetes多集群管理与Federation.docx

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Kubernetes基础概览

1Kubernetes核心概念

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。Kubernetes的核心概念包括：

1.1节点(Node)

节点是Kubernetes集群中的工作机器，可以是物理机或虚拟机，每个节点上运行着Docker或rkt等容器运行时。

1.2Pod

Pod是Kubernetes中最小的可部署的单元，一个Pod可以包含一个或多个容器。Pod中的容器共享存储和网络资源，且它们的生命周期是绑定的。

1.3服务(Service)

服务是Kubernetes中定义的一种抽象，用于暴露一组Pod的网络服务。服务通过标签选择器来定位Pod，提供了一个稳定的网络访问入口。

1.4部署(Deployment)

部署是用于描述应用的期望状态的Kubernetes资源对象。通过部署，可以创建、更新和管理应用的实例，确保应用的可用性和可扩展性。

1.5配置Map(ConfigMap)

配置Map用于存储非机密性的配置数据，可以被Pod引用，以环境变量、命令行参数或挂载的文件形式使用。

1.6秘密(Secret)

秘密用于存储敏感信息，如密码、密钥等，可以以环境变量或挂载的文件形式被Pod使用，以确保数据的安全性。

1.7命名空间(Namespace)

命名空间用于在Kubernetes集群中实现资源的逻辑隔离，可以用于多租户环境或开发、测试、生产环境的隔离。

1.8标签(Label)

标签是附加到Kubernetes资源上的键值对，用于标识和选择资源。标签可以用于服务发现、负载均衡和资源管理。

1.9控制器(Controller)

控制器是Kubernetes中用于维护资源状态的组件，如ReplicaSet、Deployment和StatefulSet等。控制器会监控资源的状态，并根据定义的期望状态进行调整。

1.10例子：创建一个简单的Deployment

apiVersion:apps/v1

kind:Deployment

metadata:

name:nginx-deployment

labels:

app:nginx

spec:

replicas:3

selector:

matchLabels:

app:nginx

template:

metadata:

labels:

app:nginx

spec:

containers:

-name:nginx

image:nginx:1.7.9

ports:

-containerPort:80

上述代码定义了一个名为nginx-deployment的Deployment，它将创建3个副本的Nginx容器。容器的镜像版本为nginx:1.7.9，并暴露了80端口。

2Kubernetes架构与组件

Kubernetes的架构主要由Master节点和Node节点组成，Master节点负责集群的管理和控制，Node节点负责运行Pod和容器。

2.1Master节点组件

Master节点包含以下核心组件：

APIServer：提供RESTfulAPI接口，是Kubernetes的控制面，用于接收和处理API请求。

Scheduler：负责将待调度的Pod分配到合适的Node上运行。

ControllerManager：运行多个控制器，如ReplicaSet、Deployment和StatefulSet等，用于维护资源的状态。

etcd：用于存储Kubernetes的配置数据和状态信息。

2.2Node节点组件

Node节点包含以下核心组件：

Kubelet：负责在Node上运行Pod和容器，与Master节点的APIServer通信，获取Pod的运行指令。

ContainerRuntime：如Docker、rkt等，用于运行容器。

Kube-proxy：负责实现Pod的网络服务发现和负载均衡。

2.3例子：Kubernetes集群的启动

在Master节点上启动Kubernetes集群，可以使用以下命令：

#启动APIServer

kube-apiserver--etcd-servers=:2379\

--service-cluster-ip-range=/24\

--advertise-address=00\

--insecure-bind-address=

#启动Scheduler

kube-scheduler--mas