Kubernetes腦圖

PetterLiu發表於2024-06-01

對於非技術人員來說，Kubernetes（常簡稱為K8s或Kube）是一個開源平臺，它能讓Linux容器的操作變得更加自動化和高效。以下是針對非技術人員的Kubernetes介紹，用簡潔明瞭的方式解釋了其主要特點和功能：

  1. 定義和起源：
    • Kubernetes（發音類似於“koo-ber-nay-tees”）源自希臘語，意為“舵手”或“航海大師”，象徵著它在容器編排和管理中的核心地位。
    • 該平臺最初由Google的一個團隊開發，之後捐贈給了雲原生計算基金會（CNCF）。
  2. 主要功能和特點：
    • 自動化管理：Kubernetes能夠自動部署、擴充套件、更新和維護容器化的應用程式，消除了許多手動過程。
    • 容器編排：它將一組執行Linux容器的主機（節點）叢集在一起，並提供了一種方式來管理和協調這些容器。
    • 可伸縮性：根據需求，Kubernetes可以自動增加或減少容器數量，從而確保應用程式的可用性和效能。
    • 高可用性：透過內建的高可用解決方案，如keepalive+nginx或keepalived+haproxy，可以確保即使某個節點出現故障，業務也不會中斷。
    • 多租戶網路隔離：支援多種網路外掛，如Flannel、Calico等，為不同使用者或應用程式提供隔離的網路環境。
    • 儲存解決方案：支援多種持久化儲存方案，確保使用者資料的安全和可靠。
    • 更新和回滾策略：透過灰度釋出、藍綠部署等方式，實現應用程式的快速部署和回滾。
  3. 工作原理：
    • Kubernetes叢集由多個節點組成，每個節點上執行一個或多個容器。
    • Master節點負責管理整個叢集，包括API伺服器、排程器、控制器管理器等元件。
    • Worker節點負責執行應用程式容器，並與Master節點進行通訊以接收任務和管理指令。
  4. 優勢：
    • 節省資源：透過按需分配和釋放資源，提高硬體資源的使用效率。
    • 簡化部署：提供了一種標準化的方式來部署和管理應用程式，降低了運維複雜度。
    • 快速恢復：在發生故障時，能夠迅速啟動新的容器來替換故障容器，確保業務的連續性。

Kubernates

  1. APIServer：
    • 作用：Kubernetes叢集的入口，負責處理使用者提交的請求，如建立、更新或刪除資源等。
    • 用途：API Server提供了RESTful API，允許使用者與Kubernetes叢集進行互動。
  2. Scheduler：
    • 作用：根據預設的排程演算法和策略，將待排程的Pod分配到合適的Node上。
    • 用途：確保Pods在叢集中的合理分佈和高效執行。
  3. Master Node：
    • 作用：Kubernetes叢集中的控制中心，包含API Server、Scheduler和Controller Manager等核心元件。
    • 用途：管理叢集的狀態，確保叢集的穩定執行。
  4. Controller Manager：
    • 作用：由多個控制器組成，用於監控叢集的狀態，確保叢集與期望的狀態保持一致。
    • 用途：例如，當某個Pod的副本數少於預期時，ReplicaSet控制器會自動建立新的Pod來補充。
  5. Nodes：
    • 作用：叢集中的工作節點，負責執行Pods中的容器。
    • 用途：提供計算資源（如CPU、記憶體、磁碟等）給Pods使用。
  6. etcd：
    • 作用：一個分散式鍵值儲存系統，用於儲存Kubernetes叢集的後設資料。
    • 用途：確保叢集資料的可靠性和一致性。
  7. Kubelet：
    • 作用：每個Node上的代理，負責與Master Node通訊，並執行Master Node發來的指令。
    • 用途：如啟動Pods、監視Pods的狀態等。
  8. Kube-proxy：
    • 作用：在Node上實現網路代理和服務發現的功能。
    • 用途：負責轉發客戶端的請求到正確的Pods，並確保網路服務的可靠性。
  9. ContainerRuntime：
    • 作用：用於管理容器的執行環境，如Docker、containerd等。
    • 用途：提供容器的生命週期管理、資源限制和隔離等功能。
  10. Services、Networking、Ingress、NetworkPolicies：
    • 作用與用途：這些元件共同構成了Kubernetes的網路模型，實現了叢集內部和外部的服務發現和通訊。
  11. Volumes、Storage、PersistentVolumes、Storage Classes：
    • 作用與用途：這些元件為Pods提供了持久化儲存的能力，確保了資料的可靠性和永續性。
  12. ConfigMaps、Secrets、Deployments、StatefulSets、DaemonSets、ReplicaSets、Jobs、CronJobs：
    • 作用與用途：這些元件提供了對Pods的管理和配置功能，如部署、升級、擴充套件、回滾等操作。
  13. Role-Based Access Control (RBAC)：
    • 作用：基於角色的訪問控制機制，用於控制使用者對資源的訪問許可權。
    • 用途：確保叢集的安全性，防止未經授權的訪問和操作。
  14. MetricsServer、Monitoring & Logging：
    • 作用與用途：這些元件提供了叢集的監控和日誌功能，幫助使用者瞭解叢集的執行狀態，及時發現和解決問題。


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作者：Petter Liu
出處：http://www.cnblogs.com/wintersun/
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