K8S容器编排高级应用

1.Pod控制器

pod控制器帮助我们自动管理pod，并满足期望的pod数量。pod控制器通过label标签来管理pod。在资源文件中通过selector来配置选择器，通过kind来配置控制器。一般我们的应用在生产环境用k8s一定要用pod控制器管理pod而不是自己创建pod这样才能保证可靠性。

版本升级的时候一般通过改资源文件的方式来升级，尽量不要用命令来升级不然资源文件没有改不利于后期维护。

1.pod控制器组成

1.标签选择器

匹配并关联 Pod 资源对象。

2.期望副本数

期望在集群中精确运行着的 Pod 资源的对象数量。

3.pod模板

用于新建 Pod 资源对象的 Pod 模板资源文件。

2.ReplicaSet控制器

rs控制器代用户创建指定数量的pod副本数量，确保pod副本数量符合预期状态，支持扩缩容，版本升级不支持，需要手动完成，比较老的pod控制器，频繁的版本迭代不要用这种控制器。

3.Deployment控制器

工作在 ReplicaSet 之上，用于管理无状态应用，支持滚动更新（比如1.0版本升级到2.0版本可以无感知升级）和回滚功能，还提供声明式配置。使用deployment控制器会自动创建相关的RS控制器资源。

4.HPA控制器

ReplicaSet控制器和Deployment控制器扩容的时候需要手动完成，HPA控制器Pod可以水平自动缩放，可以根据Pod的负载动态调整Pod的副本数量，业务高峰期自动扩容Pod副本以满足业务请求，在业务低峰期自动缩容Pod，实现节约资源的目的。

部署mertics-server服务来收集和监控k8s的各种指标

1.资源配置

为了能够使用HPA的功能必须要对我们的POD进行资源配置，Kubernetes采用request和limit两种配置类型来对资源进行分配

1.资源配置类型

1.request(资源需求)

运行Pod的节点必须满足运行Pod的最基本需求才能运行Pod

2.limit(资源限额)

运行Pod期间，可能内存使用量会增加，那最多能使用多少内存，这就是资源限额

2.资源单位

1.cpu单位

cpu的单位是核心数。一个容器申请0.5个CPU，就相当于申请1个CPU的一半，你也可以加个后缀m，表示千分之一的概念，比如说100m（100豪）的CPU等价于0.1个CPU。默认情况下就是基于CPU的HPA，需要创建HPA 的资源清单设置最小pod数量和最大pod数量。

2.内存单位

内存单位是内存使用的容量

K、M、G、T、P、E ## 通常是以1000为换算标准的。

Ki、Mi、Gi、Ti、Pi、Ei ## 通常是以1024为换算标准的

3.扩缩容策略

HPA会根据获得的指标数值，应用相应的算法算出一个伸缩系数，此系数是指标的期望值与目前值的比值，如果大于1表示扩容，小于1表示缩容。

1.资源文件主要参数

1.scaleTargetRef：目标作用对象，可以是Deployment、ReplicationController或ReplicaSet

2.averageUtilization：期望每个Pod的CPU使用率都为 10% ，该使用率基于Pod设置的 CPU Request 值进行计算，假如该值为 100m ，那么系统将维持Pod的实际CPU使用值为100m*10%=10m ，超过 10m 就会触发扩容

3.minReplicas和maxReplicas：Pod副本数量的最小值和最大值，系统将在这个范围内进行自动扩缩容操作，并维持每个Pod的CPU使用率为10%

2.K8S数据存储

1.数据卷

Docker 可以通过bind将数据持久存储于容器自身文件系统之外的存储空间之中，kubernetes 也支持类似的存储卷功能，不过，其存储卷是与 Pod 资源绑定而非容器。

1.非持久性存储

emptyDir、hostPath

2.网络连接性存储

SAN：iscsi

NFS：nfs、cfs

3.分布式存储

glusterfs、cephfs、rbd

4.云端存储

awsElasticBlockStore、azureDisk、gitRepo

3.pod的调度策略

pod的调度都是通过pod控制器自动完成，但是仍可以通过手动配置的方式进行调度，目的就是让pod的调度符合我们的预期。

1.节点调度

Pod.spec.nodeName 用于强制约束将Pod调度到指定的Node节点上，指定了nodeName的Pod会直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接写入PodList列表，该匹配规则是强制匹配。

2.标签调度

也叫定向调度，把pod调度到具有特定标签的node节点的一种调度方式，比如把MySQL数据库调度到具有SSD的node节点以优化数据库性能。需要给指定的node打上标签，并在pod中设置nodeSelector属性以完成pod的指定调度。

4.service的服务发现

在kubernetes中，pod是应用程序的载体，我们可以通过pod的ip来访问应用程序，但是pod的ip地址不是固定的，这也就意味着不方便直接采用pod的ip对服务进行访问。

kubernetes提供了Service资源，Service会对提供同一个服务的多个pod进行聚合，并且提供一个统一的入口地址，通过访问Service的入口地址就能访问到后面的pod服务。Service通过Label Selector访问Pod组。

1.服务发现原理

真正起作用的其实是kube-proxy服务进程

每个Node节点上都运行着一个kube-proxy服务进程，当创建pod的时候会通过api-server向etcd写入创建的pod的信息，而kube-proxy会基于监听的机制发现这种pod的变动，然后他会将最新的pod的信息告知service我们可以通过service和etcd访问各个pod。service的ip不会变化，pod的ip每次重启不固定。