程序员经验分享-hwhale

容器基本概念 ； kubernetes核心概念

2023-05-16

1.容器基本概念

  • 1.容器与镜像

     什么是容器
 	1.容器是一个视图隔离，资源可限制，独立文件系统的进程集合。
 		视图隔离：如能看见部分进程，独立主机名等
 		控制资源使用率：如2G内存大小；CPU使用个数等；
 	2.给进程提供相对独立的环境。
 		chroot：Linux提供独立的文件系
 		cgroup：控制资源使用率
 		namespace：资源视图隔离
 
 什么是镜像
 	1.容器集合：运行容器所需要的所有文件集合。
 	2.dockerfile：描述容器镜像的构建步骤
 	3.changeset：构建步骤所产生文件系统的变化
 		类似disk snapshot
 		提高分发效率，减少磁盘压力
 	4.如何构建镜像
 		构建dockerfile文件				
 	5.如何运行镜像
 		1.从docker registry 下载镜像 -docker pull busybox:1.25
 		2.查看本地镜像-docker images
 		3.选择相应的镜像并运行-docker run [-d] --name demo busybox:1.25 top

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  • 2.容器生命周期

     容器运行的生命周期
 	单进程模型
 		1.init进程生命周期=容器生命周期
 		2.运行期间即可运行exec执行运维操作
 	数据持久化
 		1.独立于容器的晟敏周期
 		2.数据卷-docker volume vs bind

  • 3.容器项目的架构

     moby容器引擎架构
 	1.containerd
 		1.容器运行时管理引擎，独立于moby daemon
 		2.containerd-shim 管理容器生命周期，可被containerd动态接管
 	2.容器运行时
 		1.容器虚拟化技术方案
 		2.run C kata gVisor

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  • 4.容器vs VM

     vm 
 	1.模拟硬件资源，资源Guest OS
 	2.应用拥有Guest OS 所有资源
 	3.更好地隔离效果 -Hypervisor 需要消耗更多地资源
 container
 	1.无Guest OS，进程级别地隔离，这点没VM好
 	2.启动时间快
 	3.隔离消耗资源少-隔离效果强于VM

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2.kubernetes核心概念

  1. 什么是kubernetes

    1.自动化的容器编排平台
	部署
	弹性
	管理
2.核心功能
	服务发现与负载均衡
	容器自动装箱
	存储编排
	自动容器恢复
	自动发布与回滚
	配置与密文管理
	批量执行
	水平伸缩
	例子：k8s-调度，k8s自动恢复

  2. kubernetes的概念

    架构

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	1.master
		api server:
			处理api操作，k8s中所有组件都会和api server连接，组件与组件都依赖api server来连接
			可以s水平部署的组件
		controller:
			控制器，对集群状态的管理，比如自动的对容器进新水平的修复，自动的对容器进行扩张
			可以热备
		Scheduler:
			调度器，完成调度的操作，比如把一个用户提交的container，依据他对cpu menmory请求大小，找一台合适的节点进行放置
			可以热备
		etcd:
			分布式存储系统，api server中所需要的源信息都存在etcd中，etcd是一个高可用系统，可以保证k8s中master组件的高可用性

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	2.node
		node是真正运行业务负载的地方，每个业务负载会以pod的形式运行，一个pod中运行着一个或多个容器，真正运行pod的组件是kubelet,通过api server接收到pod所需要的运行状态，再提交到container runtime组件中，再在os上创建容器所需要的运行的环境让容器运行起来。运行容器或者pod也需要对存错或网络进行管理，k8s并不会直接进行网络存储的操作，而是交给storage plugin，network plugin操作。用户自己或者云厂商会自己写相应的storage plugin，network plugin来完成存储操作或网络操作。k8s环境中也有自己的network
		pod:一个pod中运行着一个或多个容器
		kubelet
		container runtime
		storage plugin
		network plugin
		kube-proxy:真正完成组网的，利用iptables能力来组网
		
		node中各个组件的联系:
			用户通过ui或者cli提交pod给k8s部署
			-->请求提交给api server 
			-->aip server 写给存储系统etcd 
			-->scheduler会通过api server的watch得到信息有一个pod需要调度
			-->scheduler会根据他的内存状态进行一次调度决策
			-->完成调度后scheduler会告诉api server 这个pod需要被调度到某一个节点上
			-->api server会把这个结果写道etcd中
			-->api server通过watch进行通知,相应节点的kubelet调取container runtime来配置

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3. kubernetes的核心概念与API

	核心概念
		pod
			最小的调度以及资源单元
			由一个或多个容器组成
			定义容器的运行方式(Command,环境变量等)
			提供给容器共享的运行环境(网络,进程空间)

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		volume
			声明在pod中的容器可访问的文件目录
			可以被挂载在pod中一个(或者多个)容器的指定路径下
			支持多种后端存储的抽象
				本地存储
				分布式存储
				云存储

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		deployment
			定义一组pod的副本数目,版本等(一般用deployment的抽象来做真正的应用的管理)
				pod是组成deployment的最小单元
			通过控制器(controller)维持pod的数目
				自动恢复失败的pod
			通过控制器以指定的策略控制版本
				滚动升级
				重新生成
				回滚等

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		service
			提供访问一个或多个pod实例的稳定访问地址(负载均衡)
			支持多种访问方式的实现
				ClusterIP
				NodePort
				LoadBalancer

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		namespaces
			一个集群内部的逻辑隔离机制(鉴权,资源额度)
			每个资源(pod,deployment,service)都属于一个namespace
			同一个namespace中的资源命名唯一
			不同namespace中的资源可重名

O

	api-基础知识

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