K8s常用功能實(shí)踐

IT那活兒發(fā)布于2023-01-11 13:20 / 2093人閱讀

K8s常用功能實(shí)踐

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K8s是Kubernetes的簡(jiǎn)稱，其中8代表Kubernetes中“K”與“s”之間的8個(gè)字符。K8s是Google開(kāi)源的容器集群管理系統(tǒng)，為容器化應(yīng)用提供了資源調(diào)度、部署運(yùn)行、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、自我修復(fù)、擴(kuò)縮容和滾動(dòng)更新等功能。我們先不深究K8s的各種概念和專業(yè)術(shù)語(yǔ)，先搭建一個(gè)可用的系統(tǒng)，把玩起來(lái)，一起走進(jìn)它的世界，快速建立起感性的認(rèn)識(shí)，再慢慢揭開(kāi)它神秘的面紗。

獲取K8s

獲取K8s的方法很多，我們選擇在Windows上安裝Docker Desktop來(lái)獲取。

1. 下載安裝Docker Desktop

下載鏈接https://docs.docker.com/desktop/windows/install/

獲取安裝包后不斷下一步就可以完成安裝。

2. 安裝啟動(dòng)K8s

Settings->Kubernetes->Enable Kubernetes->Apply& Restart

上圖左下角Docker和K8s圖標(biāo)顯示綠色表示運(yùn)行正常，此時(shí)你已得到Docker、單節(jié)點(diǎn)K8s集群和K8s命令行工具kubectl。

3. 命令驗(yàn)證安裝情況

運(yùn)行docker version和kubectlversion，正常輸出表示安裝并運(yùn)行正常。

K8s上運(yùn)行應(yīng)用

運(yùn)行kubectl get nodes結(jié)果如下圖，表示你已連接K8s集群，確認(rèn)集群正在運(yùn)行，輸出只有一行，是因?yàn)樗菃喂?jié)點(diǎn)集群，由單節(jié)點(diǎn)同時(shí)充當(dāng)主節(jié)點(diǎn)（Master）和工作節(jié)點(diǎn)（Node）。

1. K8s由Master和Node節(jié)點(diǎn)組成，最簡(jiǎn)單的部署是集Master和Node于一身的單臺(tái)主機(jī)，一般是至少3臺(tái)主機(jī)的集群化部署。

1.1 Master是K8s集群的控制節(jié)點(diǎn)

每個(gè)K8s集群中至少有一個(gè)Master節(jié)點(diǎn)，來(lái)負(fù)責(zé)整個(gè)集群的管理和控制。

Master節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的主要進(jìn)程有：K8s API Server、K8s Controller Manager、K8s Scheduler、etcd。

K8s API Server：提供HTTP RESTful API接口的主要服務(wù)，是K8s里對(duì)所有資源對(duì)象進(jìn)行增刪改查等操作的唯一入庫(kù)，也是集群控制的入口進(jìn)程；
K8s Controller Manager：K8s里所有資源對(duì)象的自動(dòng)化控制中心；
K8s Scheduler：負(fù)責(zé)資源調(diào)度的進(jìn)程；
etcd：存儲(chǔ)所有需要持久化的數(shù)據(jù)。

1.2 Node是K8s集群中的工作負(fù)載節(jié)點(diǎn)

Master會(huì)根據(jù)實(shí)際情況將某些任務(wù)分配給Node。當(dāng)某個(gè)Node節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，其上的工作負(fù)載會(huì)被Master轉(zhuǎn)移至其他Node上。

Node節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的主要進(jìn)程有：kubelet、kube-proxy、容器化運(yùn)行時(shí)（如Docker）。

kubelet：負(fù)責(zé)pod對(duì)應(yīng)容器的創(chuàng)建、啟停等任務(wù)；
kube-proxy：實(shí)現(xiàn)K8s Service的通信與負(fù)載均衡機(jī)制的服務(wù)；
容器化：負(fù)責(zé)本機(jī)容器的創(chuàng)建和管理。

2. K8s部署應(yīng)用的工作流程

2.1 開(kāi)發(fā)應(yīng)用代碼

此處不是重點(diǎn)，示例是一個(gè)簡(jiǎn)單的web頁(yè)面。

2.2 構(gòu)建容器鏡像

docker image build 創(chuàng)建鏡像：docker image build -t k8s-test:v.11 ；

docker tag 為鏡像添加標(biāo)簽：docker tag k8s-test:v.11 sunhuawei23/k8s-test:v.11。

docker images列出鏡像列表：docker images確認(rèn)sunhuawei23/k8s-test鏡像存在，如下圖：

2.3 倉(cāng)庫(kù)托管鏡像

docker push上傳鏡像到倉(cāng)庫(kù)：docker push sunhuawei23/k8s-test:v.11。

訪問(wèn)Docker Hub，確認(rèn)鏡像存在：

2.4 K8s部署應(yīng)用

容器化的應(yīng)用運(yùn)行在K8s的Pod中，Pod是K8s中最基本的操作單元。

kubectl apply部署Pod：kubectl apply -f pod.yml

查看運(yùn)行的Pod：kubectl get pods

如下圖：Pod對(duì)象first-pod已創(chuàng)建，并處于Running狀態(tài)。

2.5 連接到應(yīng)用

Pod已啟動(dòng)，應(yīng)用在運(yùn)行，但需要連接到應(yīng)用，Service來(lái)幫忙，Server是提供相同服務(wù)的Pod的對(duì)外訪問(wèn)接口。

kubectl apply部署Service：kubectl apply -f svc-local.yml

查看運(yùn)行的Service：kubectl get svc

如下圖：Service對(duì)象svc-local已啟動(dòng)和運(yùn)行。

打開(kāi)瀏覽器通過(guò)指定的30666端口（svc-local的PORT端口值）能正常訪問(wèn)web頁(yè)面，如下圖：

自此已將一個(gè)應(yīng)用容器化，將其部署到了K8s，并連接成功。

自我修復(fù)

Deployment用于自動(dòng)創(chuàng)建指定數(shù)量的Pod實(shí)例，K8s實(shí)時(shí)監(jiān)控Pod的副本數(shù)量，保證其與Deployment中聲明的replicas數(shù)量一致。Deployment對(duì)象自動(dòng)創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的ReplicaSet對(duì)象，ReplicaSet對(duì)象用于實(shí)現(xiàn)Pod的擴(kuò)縮容。

kubectl delete刪除對(duì)象，這里刪除Pod：kubectl delete pod first-pod

kubectl apply部署Deployment：kubectl apply -f deploy.yml

查看deploy：kubectl get deployments

如下圖：3副本的Deployment對(duì)象qsk-deploy已準(zhǔn)備就緒。