Kubernetes是什么？

    Kubernetes，简称K8s，是用8代替8个字符“ubernete”而成的缩写。是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效（powerful）,Kubernetes提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制。

    传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作，当然也可以通过创建虚拟机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于可移植性。

    新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署，由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。

    容器占用资源少、部署快，每个应用可以被打包成一个容器镜像，每个应用与容器间成一对一关系也使容器有更大优势，使用容器可以在build或release 的阶段，为应用创建容器镜像，因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合，也不依赖于生产环境基础结构，这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地，容器比虚拟机轻量、更“透明”，这更便于监控和管理。

Kubernetes概述

    Kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

    在Kubernetes中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

Kubernetes 特点

• 可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）

• 可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合

• 自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展

Kubernetes 组件

• 1、Master 组件

• 1.1kube-apiserver

• 1.2ETCD

• 1.3kube-controller-manager

• 1.4cloud-controller-manager

• 1.5kube-scheduler

• 1.6插件 addons

• 1.6.1DNS

• 1.6.2用户界面

• 1.6.3容器资源监测

• 1.6.4Cluster-level Logging

• 2、节点（Node）组件

• 2.1kubelet

• 2.2kube-proxy

• 2.3docker

• 2.4RKT

• 2.5supervisord

• 2.6fluentd

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    本文介绍了Kubernetes集群所需的各种二进制组件。

Master 组件

    Master组件提供集群的管理控制中心。

    Master组件可以在集群中任何节点上运行。但是为了简单起见，通常在一台VM/机器上启动所有Master组件，并且不会在此VM/机器上运行用户容器。请参考构建高可用群集以来构建multi-master-VM。

    kube-apiserver

    kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行。请参阅构建高可用群集。

    ETCD

    etcd是Kubernetes提供默认的存储系统，保存所有集群数据，使用时需要为etcd数据提供备份计划。

    kube-controller-manager

    kube-controller-manager运行管理控制器，它们是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。

    这些控制器包括：

• 节点（Node）控制器。

• 副本（Replication）控制器：负责维护系统中每个副本中的pod。

• 端点（Endpoints）控制器：填充Endpoints对象（即连接Services&Pods）。

• Service Account和Token控制器：为新的Namespace创建默认帐户访问API Token。

    cloud-controller-manager

    云控制器管理器负责与底层云提供商的平台交互。云控制器管理器是Kubernetes版本1.6中引入的，目前还是Alpha的功能。

    云控制器管理器仅运行云提供商特定的（controller loops）控制器循环。可以通过将--cloud-providerflag设置为external启动kube-controller-manager ，来禁用控制器循环。

    cloud-controller-manager 具体功能：

• 节点（Node）控制器

• 路由（Route）控制器

• Service控制器

• 卷（Volume）控制器

    kube-scheduler

    kube-scheduler监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node。

    插件 addons

    插件（addon）是实现集群pod和Services功能的。Pod由Deployments，ReplicationController等进行管理。Namespace 插件对象是在kube-system Namespace中创建。

    DNS

    虽然不严格要求使用插件，但Kubernetes集群都应该具有集群 DNS。

    群集 DNS是一个DNS服务器，能够为 Kubernetes services提供 DNS记录。

    由Kubernetes启动的容器自动将这个DNS服务器包含在他们的DNS searches中。

    用户界面

    kube-ui提供集群状态基础信息查看。

    容器资源监测

    容器资源监控提供一个UI浏览监控数据。

    Cluster-level Logging

    Cluster-level logging，负责保存容器日志，搜索/查看日志。

节点（Node）组件

    节点组件运行在Node，提供Kubernetes运行时环境，以及维护Pod。

    kubelet

    kubelet是主要的节点代理，它会监视已分配给节点的pod，具体功能：

• 安装Pod所需的volume。

• 下载Pod的Secrets。

• Pod中运行的 docker（或experimentally，rkt）容器。

• 定期执行容器健康检查。

• Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating amirror podif necessary.

• Reports the status of the node back to the rest of the system.

    kube-proxy

    kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

    docker

    docker用于运行容器。

    RKT

    rkt运行容器，作为docker工具的替代方案。

    supervisord

    supervisord是一个轻量级的监控系统，用于保障kubelet和docker运行。

    fluentd

    fluentd是一个守护进程，可提供cluster-level logging.。

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