kubernetes技术分享-可用于企业内部培训

深藏阁楼爱情的钟 2023-02-12 11:27 73阅读 0赞

关注 DevOps和k8s全栈技术 公众号，后台回复 k8s企业培训指南，获取最新kubernetes pdf学习指南，也可按、扫描文章最后的二维码关注公众号。

## 前言 ##

最近很多老铁找我，问有没有适合企业培训用的k8s课件，为了节省大家自己整理资料所花费的时间，我整理了一篇文档，可适用于企业内部培训使用，获取完整pdf可关注公众号领取。

## 培训内容包括如下 ##

Kubernetes是什么？

kubernetes功能

Kubernetes优点

Kubernetes组件讲解

Kubernetes架构

关键词解释-pod,service,deploymentd等

简单使用

## Kubernetes是什么？ ##

Kubernetes是一个开源的容器管理平台，简称k8s，用于管理多个主机上的容器化应用程序 ，提供了应用程序的快速部署、扩缩容，升级和回滚的能力；利用service可以实现服务发现，负载均衡以及转发，通过ingress可以实现七层负载均衡等功能；Kubernetes这个名字源于希腊语，意思是舵手或飞行员，谷歌在2014年开放了Kubernetes项目，Kubernetes建立在谷歌十五年生产经验的基础上而对广大用户开放使用，目前社区活跃度也很高。对于初学者，上面概念比较难以理解，那么可以把他翻译成成如下几句话：

1.可以批量管理docker容器
    2.可以对应用升级和回滚
    3.可以实现七层和四层负载均衡
    4.可以实现服务的自动发现
    5.可以快速部署我们想要的应用
    6.能够自动对当前的架构进行扩容和缩容等操作

## Kubernetes功能 ##

应用健康检测
    应用实例复制
    水平自动扩展
    命名和发现
    负载均衡
    滚动更新
    资源监控
    日志访问
    自检和调试
    识别和认证

Kubernetes优点

1.灵活部署
         kubernetes支持在多种平台部署，可在私有云，公有云，混合云下部署
    2.安全高效
        基于rbac做认证授权，精确控制对k8s资源的操作权限
    3.负载均衡
       支持四层和7层负载均衡
    4.多租户网络隔离
       通过namespace可实现多个用户环境，网络，资源之间的隔离
    5.很好的自愈能力
       自动布置，自动重启，自动复制，自动扩展

Kubernetes组件讲解

1.master节点组件

1）apiserver

提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制，负责接收、解析、处理请求。

2）scheduler

调度器，负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上。

3）kube-controller-manager

控制器，负责维护集群的状态，检查pod的健康状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等一些操作；

4）etcd

etcd是一个key/value形式的键值存储，保存了整个kubernetes集群的状态，在kubernetes中使用etcd时，需要对etcd做备份，保证高可用，整个kubernetes系统中一共有两个服务需要用到etcd用来协同和存储配置，分别是：

（1）网络插件calico，对于其它网络插件也需要用到etcd存储网络的配置信息

（2）kubernetes本身，包括各种对象的状态和元信息配置

注意：网络插件操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API，所以在下面我们执行etcdctl的时候需要设置ETCDCTL\_API环境变量，该变量默认值为2，表示使用v2版本的api，v3表示使用v3版本的api

5）docker

是一个容器引擎，用于运行容器

2.node节点组件，工作节点组件

1）kubelet

负责与master节点的apiserver进行通信的，接收到客户的请求，进行创建Pod，管理Pod，启动pod等相关操作

2）kube-proxy

k8s代理，是在群集中的每个节点上运行的网络代理，kube-proxy负责请求转发，一旦发现了某一个Service关联的Pod信息发生了改变（如IP、Port等），由Kube-Proxy就会把变化后的service转换成IPVS或IPtables规则中，完成对后端pod的负载均衡

3）docker

是一个容器引擎，用于运行容器

3.附加组件

1）coredns

k8s1.11之前使用的是kubedns

1.11之后才有coredns

coredns是一个DNS服务器，能够为Kubernetesservices提供DNS记录

2）dashboard

k8s的web界面，通过这个界面可以对k8s资源进行操作

3）IngressController

七层负载均衡控制器，可以创建nginx或者traefik这种七层负载应用，实现域名和https访问

4）prometheus+alertmanager+Grafana监控k8s集群和物理节点

5）elk

采集pod和容器日志

Kubernetes架构

k8s的物理结构是master/node模式,架构图如下所示：

![format_png][]

master一般是三个节点或者五个节点做高可用，根据集群规模来定，master高可用指的是对apiserver做高可用或者对master的物理节点做高可用，node可以有多个节点，专门用来部署应用的。

关键词解释

Pod    篮子 
    container    装在篮子里的蛋

label    标签
    label selector  标签选择器，通过标签选择关联的资源

Deployment  Deployment为Pod和ReplicaSet（下一代Replication Controller）提供声明式更新

Service  服务，提供代理和负载均衡
    namespace   资源隔离

![format_png 1][]

![format_png 2][]

简单使用

![format_png 3][]

\#编写一个yaml文件

cat redis-master-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1 
    kind: Deployment
    metadata:
      name: redis-master
      labels:
        app: redis
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: redis
          role: master
          tier: backend
      replicas: 1
      template:
        metadata:
          labels:
            app: redis
            role: master
            tier: backend
        spec:
          containers:
          - name: master
            image: kubeguide/redis-master
            ports:
            - containerPort: 6379

kubectl apply -f redis-master-deployment.yaml

cat redis-master-service.yaml

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: redis-master
      labels:
        app: redis
        role: master
        tier: backend
    spec:
      ports:
      - port: 6379
        targetPort: 6379
      selector:
        app: redis
        role: master
        tier: backend

kubectl apply -f redis-master-service.yaml

cat  redis-slave-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1 
    kind: Deployment
    metadata:
      name: redis-slave
      labels:
        app: redis
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: redis
          role: slave
          tier: backend
      replicas: 1
      template:
        metadata:
          labels:
            app: redis
            role: slave
            tier: backend
        spec:
          containers:
          - name: slave
            image: kubeguide/guestbook-redis-slave
            env:
            - name: GET_HOSTS_FROM
              value: dns
            ports:
            - containerPort: 6379

kubectl apply redis-slave-deployment.yaml

cat  redis-slave-service.yaml

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: redis-slave
      labels:
        app: redis
        role: slave
        tier: backend
    spec:
      ports:
      - port: 6379
      selector:
        app: redis
        role: slave
        tier: backend

kubectl apply -f redis-slave-service.yaml

cat  frontend-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1 
    kind: Deployment
    metadata:
      name: frontend
      labels:
        app: guestbook
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: guestbook
          tier: frontend
      replicas: 1
      template:
        metadata:
          labels:
            app: guestbook
            tier: frontend
        spec:
          containers:
          - name: php-redis
            image: kubeguide/guestbook-php-frontend
            env:
            - name: GET_HOSTS_FROM
              value: dns
            ports:
            - containerPort: 80

kubectl apply -f frontend-deployment.yaml

cat  frontend-service.yaml

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: frontend
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      type: NodePort
      ports:
      - port: 80
        targetPort: 80
        nodePort: 30001
      selector:
        app: guestbook
        tier: frontend

kubectl apply -f frontend-service.yaml

**\#查看frontd的service**

kubectl get svc

显示如下：

NAME                      TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                                     AGE
    frontend                  NodePort    10.111.215.185   <none>        80:30001/TCP                                17s

在浏览器输入，master节点ip:30001，即可出现如下界面

结果演示

![format_png 4][]

## 微信公众号-------DevOps和k8s全栈技术 ##

长按如下指纹可关注此公众号·

![format_png 5][]

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9yQTJRUVZHa2Q4VFBtblFpY1RQaWFyUm5KSVJUZEZoQUZmT0l5WmNVa2x6YkhSMEN5MUtRNDUwa1phMUx1TUdNRWRxUmNhZ1d1dWh3clppYjlYUndka1NEdy82NDA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9yQTJRUVZHa2Q4VFBtblFpY1RQaWFyUm5KSVJUZEZoQUZmdXdZNlBRR2tYSHdORXRVa2dkaWI3QTZ2T0k5aWJCZko5eUNZZWxOaWJESU9yY1hPTjJMcGd6VXB3LzY0MA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9yQTJRUVZHa2Q4VFBtblFpY1RQaWFyUm5KSVJUZEZoQUZmbTdpYXFKY0xpYkQwdlFYY3NxSU5QZkpzSzlMZnJScXZ1R3FOR1o2ZTNBUktMMk1DZUV1ZXFqbGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy9yQTJRUVZHa2Q4VFBtblFpY1RQaWFyUm5KSVJUZEZoQUZmaE1QYWdqS3gyYkd4aWFYNTRZUG91Z1ZvbzQ3NWdaOWlhbTlEOE04MlQ4aWFQNHJNZ1puSzZzaWNNUS82NDA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9yQTJRUVZHa2Q4U1dmajVOaWN5M04yckhxYUVDRGNoWDRVSERWN0ZtaWFjdTBrRWZ3QTNuWG81ZHRFZ1VyOHNOQjQzUFZpY0w0NGh0c2xXRUdxbGliSUdsMmcvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2dpZi9yQTJRUVZHa2Q4VGNma1o0TVdRY0RDMTZBaWJkZmhpYUJDUEM2MUd5ZzJwUUdFMTB3MjdLS2dpYnF0TWljaWFiTkpuUkFLeFBVaWFIaWNIUGpyMkJDbFQwNEJaOUEvNjQw?x-oss-process=image/format,png