Kubernetes 暴力入门(一)

这是折腾 Kubernetes 的一个系列笔记 + 总结，文中可能会有一些个人理解的错误，请大佬们指正，希望我们都能成为越来越厉害的人。

K8S 简介

Kubernetes 是 Google 团队发起的一个开源项目，旨在更简单方便的自动部署、扩展和管理跨多个主机的容器化应用程序。

Kubernetes 的组件和架构相对比较复杂，我的学习路径是先体验他的一些概念并试着去折腾一下后，再去理解 Kubernetes 的组件和架构，个人觉得这样会更好理解一些。

Tips: 折腾 Kubernetes 必须要掌握的一些基础的 Docker 和 计算机网络知识 哦。

为什么要用 K8S

可以“轻装上阵”地开发复杂系统，以前需要大量人力才能实现的分布式系统，在采用K8S后，只需要一个小团队即可轻松应对。
使用K8S可以更方便的拥抱微服务架构。
超强的横向扩展能力。
更自动化的故障迁移能力：当某个Node节点挂掉或者宕机后，该Node节点上的服务会自动转移到另一个节点上，这个过程所有服务都不会中断。
滚动发布/升级。
资源隔离。

一些必须的概念

Node

Node（节点）是 K8S 集群中相对于 Master 而言的工作主机，Node 可以是一台物理机，也可以是一台虚拟机。在每个 Node 上运行用于启动和管理 pid 的服务kubelet，并且能够被 Master 管理。

Pod

概念

Pod 是 K8S 的最基本单元，也是应用运行的载体，整个 K8S 系统都是围绕着 Pod 展开的，它内部应该包含一个或多个紧密相关的容器，就像它的名字Pod(豆荚)。

一个 Pod 可以被一个容器化的环境看做是应用层的逻辑宿主机。

一个 Pod 中的多个容器应用通常是高耦合、高依赖的。

如果多个容器在同一 Pod 下他们公用一个 IP 所以不能出现重复的端口号,比如在一个 Pod 下运行两个 nginx 就会有一个容器异常,一个 Pod 下的多个容器可以使用 localhost 来访问对方端口

Pod 在 Node 上被创建、启动和销毁。

对 Pod 的定义

通常我们通过 Yaml 或 JSON 格式的文件来定义 Pod，下面的配置文件定义了一个名为：nginx-test 的 Pod，其中 kind 为 Pod。在 spec 中主要包含了对容器（container）的定义。


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-test
  labels:
    name: nginx-test
spec:
  containers:
    - name: nginx-test
      image: nginx
      imagePullPolicy: "Always"
      ports:
        - containerPort: 80

Pod 的状态：

Pending
- Pod 定义正确，提交到 Master，但其包含的容器还未创建完成。
ContainerCreating
- Pod 中包含的容器正在构建中。
Running
- Pod 已经被分配到某个 Node 上，且其所有报=包含的容器都已创建完成，并且运行起来了。
Terminating
- Pod 中包含的容器正在终止中。
Successed
- Pod 中所包含的所有容器都成功结束，且不会被重启，这是 Pod 的最终状态。
Failed
- Pod 中所有容器都结束了，但至少一个容器是以失败状态结束的，这也是 Pod 的一种最终状态。

K8S 为 Pod 设计了一套独特的网络配置，包括：为每个 Pod 分配一个IP地址，使用Pod名作为容器间通信的主机名等。

Pod 生命周期：

初始化容器
启动后钩子

探测

liveness probe
- 存活性探测
readiness probe
- 就绪性探测
探针类型
- exec
- httpGet
- tcpSocket

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-http-test
  namespace: default
spec:
  containers:
    - name: liveness-http-test-containers
      image: nginx
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      livenessProbe:
        httpGet:
          port: http
          path: /index.html
        initialDelaySeconds: 1
        periodSeconds: 3

停止前钩子

Label

Label 是 K8S 系统中一个重要的概念，Label 以键值对(key/value)的形式附加在各种对象上，比如：Pod、Service 等。Label 定义了这些对象的可识别属性，用来对他们进行管理和选择，通常我们在创建对象的时候都会附加一些区分度高的 Label 到对应对象上，当然也可以在对象创建后通过 API 对其进行管理。