全栈工程师-DevOps与云计算-Kubernetes_Kubernetes应用部署与管理.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、ControllerManager、Scheduler、etcd等组件实现集群的管理和调度。

1.1APIServer

APIServer是Kubernetes的前端接口,它提供了RESTfulAPI,用于接收和处理来自客户端的请求。APIServer是无状态的,所有的状态信息都存储在etcd中。

1.2ControllerManager

ControllerManager负责维护集群的状态,它通过一系列的控制器来实现,如ReplicationController、DeploymentController、DaemonSetController等。

1.3Scheduler

Scheduler负责将待调度的Pod分配到合适的Node上运行,它根据Pod的资源需求和Node的资源情况,以及一些调度策略,如亲和性、反亲和性等,来决定Pod的运行位置。

1.4etcd

etcd是一个分布式键值存储系统,用于存储Kubernetes的配置数据和状态信息。

1.5Node节点

Node节点是Kubernetes集群中的工作节点,每个Node节点上运行着Kubelet、kube-proxy等组件,用于管理Pod的生命周期和实现网络策略。

2Pods与容器编排

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的设计理念是将一组紧密相关的容器封装在一起,共享存储和网络资源,实现容器的协同工作。

2.1创建Pod

apiVersion:v1

kind:Pod

metadata:

name:my-pod

spec:

containers:

-name:my-container

image:nginx

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,容器的镜像是nginx。

3Services与网络通信

Service是Kubernetes中用于定义一组Pod的网络访问策略的资源对象,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,它将流量转发到标签为app=MyApp的Pod的9376端口。

4Volumes与数据持久化

Volume是Kubernetes中用于实现数据持久化的资源对象,它提供了多种存储类型,如emptyDir、hostPath、PersistentVolume等。

4.1创建Volume

apiVersion:v1

kind:Pod

metadata:

name:my-pod

spec:

containers:

-name:my-container

image:nginx

volumeMounts:

-name:my-volume

mountPath:/usr/share/nginx/html

volumes:

-name:my-volume

hostPath:

path:/data

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,容器的镜像是nginx,并且挂载了一个名为my-volume的Volume,Volume的类型是hostPath,其路径是/data。

Pods中的容器可以访问这个Volume,通过volumeMounts字段指定挂载点。在这个例子中,容器的/usr/share/nginx/html目录挂载了my-volume,这样容器就可以读写/data目录中的数据,实现了数据的持久化。

4.2PersistentVolume

PersistentVolume(PV)是Kubernetes中用于实现持久化存储的资源对象,它提供了独立于Pod生命周期的存储资源。PV可以由管理员创建,也可以由动态存储供应策略自动创建。

4.3PersistentVolume

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