Kubernetes容器技术详解


kubernetes

Kubernetes(K8s)由Google打造,是一款功能强大、灵活可扩展的容器编排平台,引领云原生技术潮流。

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Kubernetes主要解决以下4大点:

1.自动化运维平台

如下图所示:

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Kubernetes携手Docker,实现开发、测试与生产环境的一致性,统一容器化部署与编排,确保环境无缝对接,提升效率。

2. 容器编排

Kubernetes拥有卓越容器编排能力,自动化管理、调度容器应用部署、扩展、更新与维护,提升运维效率。

3. 弹性和伸缩

Kubernetes核心功能包括弹性和伸缩,通过自动和手动水平扩展,以及集群节点自动扩展,确保应用随负载变化智能调整,高效稳定。

4. 自动化运维

Kubernetes实现自动化运维,涵盖故障恢复、滚动更新、扩展与缩放等核心功能,简化运维流程,提升效率。


kubernetes原理

kubernetes整体架构,如下图所示:

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整体架构,包含:Maseter节点、和Node节点。

Master 节点

Kubernetes集群的核心在于Master节点,它全面掌控集群状态,高效调度应用,并实时监控集群健康状态。

Master节点集成了API Server、Scheduler、Controller Manager以及etcd等核心组件,共同构建高效、稳定的集群管理核心。

1、API Server

API Server是Kubernetes集群的核心通信桥梁,它凭借统一且可扩展的接口,为用户与外部系统提供便捷的交互和管理体验,确保集群的高效运作。

集群操作,如创建、更新和删除资源对象(Pod、Service、Deployment等),均依托高效的API Server进行,确保流程的专业性与精准性。

API Server不仅管理集群,还具备认证、授权、访问控制和服务发现等关键功能,确保集群高效、安全地运行。

2、Scheduler

调度器是Kubernetes集群的Pod调度核心,凭借智能算法,精准地将Pod分配到集群各节点,实现资源高效利用。

3、Controller Manager

Controller Manager,Kubernetes的核心大脑,通过集成控制器集群,实时监控并精准调整集群状态,确保符合用户期望。

如下图所示:

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4、etcd

etcd 存储了集群的配置信息、节点状态、服务发现...等信息。

API Server、Scheduler和Controller Manager协同工作,实时将集群状态更新至etcd,确保集群数据的一致性和实时性。

Worker 节点

Worker节点(Node)作为Kubernetes集群的核心力量,承载并运行着各类应用程序的容器实例。

Worker节点上运行的Kubernetes关键组件为Kubelet,作为Node的代理,它与Master节点紧密沟通,确保容器在节点上的高效管理,实现集群资源的动态调配。


kubernetes和Docker的关系

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Kubernetes不依赖Docker,广泛支持多种容器技术,如Docker、containerd、cri-o等,展现出其强大的兼容性和灵活性。

Docker容器作为默认运行环境备受青睐,因其是目前最为广泛应用的容器技术,确保高效稳定的应用部署与管理。

Kubernetes与Docker的关系,犹如操作系统与应用程序的协同,共同构筑云原生应用生态,实现高效、灵活的云端部署与管理。


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