云原生应用:Kubernetes在容器编排中的实践与挑战

简介: 【10月更文挑战第26天】随着云计算技术的发展,容器化成为现代应用部署的核心趋势。Kubernetes(K8s)作为容器编排领域的佼佼者,以其强大的可扩展性和自动化能力,为开发者提供了高效管理和部署容器化应用的平台。本文将详细介绍Kubernetes的基本概念、核心组件、实践过程及面临的挑战,帮助读者更好地理解和应用这一技术。

随着云计算技术的快速发展,容器化已成为现代应用部署的核心趋势。Kubernetes(简称K8s)作为容器编排领域的佼佼者,以其强大的可扩展性、灵活性和自动化能力,为开发者提供了高效管理和部署容器化应用的平台。本文将详细介绍Kubernetes在容器编排中的实践过程,并探讨所面临的挑战。

Kubernetes的基本概念
Kubernetes是一个开源的容器编排平台,由Google开发并于2014年发布。它允许用户将应用程序分解为多个容器,并在集群中自动化地部署、扩展和管理这些容器。容器是一种轻量级、自包含的应用程序运行环境,它包含应用程序、库、依赖项和配置文件等所有必要的文件。

Kubernetes的核心组件包括:

kube-apiserver:API服务器,提供Kubernetes API的端点,用于接收和处理客户端的请求。
kube-controller-manager:控制器管理器,负责监控集群状态并执行必要的操作,例如调度新的Pod、重新启动失败的Pod等。
kube-scheduler:调度器,负责将新创建的Pod分配到合适的节点上。
etcd:一个持久化的键值存储系统,用于存储Kubernetes集群的所有数据。
kubelet:节点代理,负责在节点上运行容器、监控容器状态并与API服务器进行通信。
kubectl:命令行界面,用于与Kubernetes集群进行交互。
Kubernetes的实践
以部署一个简单的Nginx应用为例,我们可以创建一个Deployment文件(如myapp-deployment.yaml):

yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp-deployment
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: myapp
template:
metadata:
labels:
app: myapp
spec:
containers:

  - name: myapp  
    image: nginx:1.19.1  
    resources:  
      limits:  
        cpu: "0.5"  
        memory: "256Mi"  
      requests:  
        cpu: "250m"  
        memory: "128Mi"

应用这个文件:

bash
kubectl apply -f myapp-deployment.yaml
查看Pod状态:

bash
kubectl get pods
面临的挑战
尽管Kubernetes功能强大,但在实际应用中也面临着一系列挑战:

基础设施集成:如何无缝对接现有的存储、网络和监控系统,确保资源的高效利用和高可用性。
服务管理:随着服务数量的增长,管理复杂度增加,特别是在跨命名空间的服务访问、外部服务集成以及动态配置更新等方面。
安全性:未授权访问、镜像漏洞、配置错误等安全威胁日益严峻,需要建立全面的安全策略。
资源管理:合理设置资源请求和限制参数,避免资源浪费或分配不足,影响应用性能。
监控与故障排查:分布式系统的复杂性增加了日志收集、监控和故障排查的难度。
CI/CD流程:集成Kubernetes到CI/CD流水线中,需要保证部署的一致性、可重复性以及在多环境间的平滑迁移。
通过采用最佳实践,如使用非Root权限运行容器、实施RBAC、全面测试、滚动升级、配置CI/CD流水线等,可以在生产环境中安全地操作Kubernetes。Kubernetes将继续引领云原生技术的发展,推动整个行业朝着更高效、更灵活的方向前进。

相关实践学习
通过Ingress进行灰度发布
本场景您将运行一个简单的应用,部署一个新的应用用于新的发布,并通过Ingress能力实现灰度发布。
容器应用与集群管理
欢迎来到《容器应用与集群管理》课程,本课程是“云原生容器Clouder认证“系列中的第二阶段。课程将向您介绍与容器集群相关的概念和技术,这些概念和技术可以帮助您了解阿里云容器服务ACK/ACK Serverless的使用。同时,本课程也会向您介绍可以采取的工具、方法和可操作步骤,以帮助您了解如何基于容器服务ACK Serverless构建和管理企业级应用。 学习完本课程后,您将能够: 掌握容器集群、容器编排的基本概念 掌握Kubernetes的基础概念及核心思想 掌握阿里云容器服务ACK/ACK Serverless概念及使用方法 基于容器服务ACK Serverless搭建和管理企业级网站应用
相关文章
|
1月前
|
运维 Cloud Native 测试技术
极氪汽车云原生架构落地实践
随着极氪数字业务的飞速发展,背后的 IT 技术也在不断更新迭代。极氪极为重视客户对服务的体验,并将系统稳定性、业务功能的迭代效率、问题的快速定位和解决视为构建核心竞争力的基石。
|
10天前
|
资源调度 Kubernetes 调度
网易游戏 Flink 云原生实践
本文分享了网易游戏在Flink实时计算领域的资源管理与架构演进经验,从Yarn到K8s云原生,再到混合云的实践历程。文章详细解析了各阶段的技术挑战与解决方案,包括资源隔离、弹性伸缩、自动扩缩容及服务混部等关键能力的实现。通过混合云架构,网易游戏显著提升了资源利用率,降低了30%机器成本,小作业计算成本下降40%,并为未来性能优化、流批一体及智能运维奠定了基础。
网易游戏 Flink 云原生实践
|
2月前
|
存储 Kubernetes 监控
K8s集群实战:使用kubeadm和kuboard部署Kubernetes集群
总之,使用kubeadm和kuboard部署K8s集群就像回归童年一样,简单又有趣。不要忘记,技术是为人服务的,用K8s集群操控云端资源,我们不过是想在复杂的世界找寻简单。尽管部署过程可能遇到困难,但朝着简化复杂的目标,我们就能找到意义和乐趣。希望你也能利用这些工具,找到你的乐趣,满足你的需求。
225 33
|
1月前
|
存储 负载均衡 测试技术
ACK Gateway with Inference Extension:优化多机分布式大模型推理服务实践
本文介绍了如何利用阿里云容器服务ACK推出的ACK Gateway with Inference Extension组件,在Kubernetes环境中为多机分布式部署的LLM推理服务提供智能路由和负载均衡能力。文章以部署和优化QwQ-32B模型为例,详细展示了从环境准备到性能测试的完整实践过程。
|
2月前
|
存储 人工智能 缓存
AI变革药物研发:深势科技的云原生实践之路
阿里云助力深势科技推出创新的玻尔Bohrium®科研云平台和Hermite®药物计算设计平台,并持续完善。这两项先进的工业设计与仿真基础设施成果通过AI技术赋能科学研究和工业研发,不仅大幅缩短了药物研发周期,降低了成本,还显著提高了研发成功率,为生物医药行业带来了前所未有的变革,这是AI for Science领域的重大突破。
202 38
|
1月前
|
Cloud Native Serverless 流计算
云原生时代的应用架构演进:从微服务到 Serverless 的阿里云实践
云原生技术正重塑企业数字化转型路径。阿里云作为亚太领先云服务商,提供完整云原生产品矩阵:容器服务ACK优化启动速度与镜像分发效率;MSE微服务引擎保障高可用性;ASM服务网格降低资源消耗;函数计算FC突破冷启动瓶颈;SAE重新定义PaaS边界;PolarDB数据库实现存储计算分离;DataWorks简化数据湖构建;Flink实时计算助力风控系统。这些技术已在多行业落地,推动效率提升与商业模式创新,助力企业在数字化浪潮中占据先机。
138 12
|
2月前
|
存储 人工智能 物联网
ACK Gateway with AI Extension:大模型推理的模型灰度实践
本文介绍了如何使用 ACK Gateway with AI Extension 组件在云原生环境中实现大语言模型(LLM)推理服务的灰度发布和流量分发。该组件专为 LLM 推理场景设计,支持四层/七层流量路由,并提供基于模型服务器负载感知的智能负载均衡能力。通过自定义资源(CRD),如 InferencePool 和 InferenceModel,可以灵活配置推理服务的流量策略,包括模型灰度发布和流量镜像。
|
2月前
|
存储 运维 Kubernetes
容器数据保护:基于容器服务 Kubernetes 版(ACK)备份中心实现K8s存储卷一键备份与恢复
阿里云ACK备份中心提供一站式容器化业务灾备及迁移方案,减少数据丢失风险,确保业务稳定运行。
|
2月前
|
Kubernetes 开发者 Docker
集群部署:使用Rancher部署Kubernetes集群。
以上就是使用 Rancher 部署 Kubernetes 集群的流程。使用 Rancher 和 Kubernetes,开发者可以受益于灵活性和可扩展性,允许他们在多种环境中运行多种应用,同时利用自动化工具使工作负载更加高效。
106 19
|
2月前
|
人工智能 分布式计算 调度
打破资源边界、告别资源浪费:ACK One 多集群Spark和AI作业调度
ACK One多集群Spark作业调度,可以帮助您在不影响集群中正在运行的在线业务的前提下,打破资源边界,根据各集群实际剩余资源来进行调度,最大化您多集群中闲置资源的利用率。

推荐镜像

更多
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等