【云原生】Kubernetes核心技术(中)

简介: Kubernetes核心技术(中)

 

博主昵称:跳楼梯企鹅

创作初心:本博客的初心为与技术朋友们相互交流,每个人的技术都存在短板,博主也是一样,虚心求教,希望各位技术友给予指导。
博主座右铭:发现光,追随光,成为光,散发光;
博主研究方向:渗透测试、机器学习 ;
博主寄语:感谢各位技术友的支持,您的支持就是我前进的动力 ;

图片.png

image.gif

本篇文章分为3次分享完

四、持久化 Volume

1.数据卷 volume

数据卷 是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录,实现让容器中的一个目录和宿主机中的一个文件或者目录进行绑定。数据卷 是被设计用来持久化数据的。

2. 分为三类:

(1)bind mount volume

(2)Docker Management Volume

(3)Container Data (基于现有的容器)

3.分别讲解

(1)bind mount volume

1.创建本地目录
root@123  
mkdir  /webroom
root@123 ~  
echo "123" > /webroom/index.html
2.挂载和运行容器
docker run -v    # 挂载数据卷 Bind mount a volume
root123-z ~  
docker run -v /webroom:/usr/share/nginx/html -d -P nginx
root123-z ~  
docker ps -q
3.查看bind
root@123 /webroom  
docker inspect 553d7e454376|grep "Mounts" -A7
      "Mounts": [
          {
              "Type": "bind",
              "Source": "/webroom",
              "Destination": "/usr/share/nginx/html",
              "Mode": "",
              "RW": true,
              "Propagation": "rprivate"
root@123 /webroom  
docker inspect 553d7e454376|grep IPAddress       
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "IPAddress": "ip地址",
                    "IPAddress": "ip地址",
4.验证
root@123 ~  
curl ip地址

image.gif

(2)Docker Management Volume

1.开启容器
root@123 ~  
docker run -v /usr/share/nginx/html -d -P nginx
root@123 ~  
docker ps -q
2.查看配置
root@123 ~  
docker inspect acc5955cc2db |grep "Mounts" -A7
     "Mounts": [
        {
            "Type": "volume",
            "Name": "7f9f40b822f3353819401c0dc2df116f732c1e9ae839433d3de61d03fd84eccd",
            "Source": "/var/lib/docker/volumes/7f9f40b822f3353819401c0dc2df116f732c1e9ae839433d3de61d03fd84eccd/_data",
            "Destination": "/usr/share/nginx/html",
            "Driver": "local",
            "Mode": "",
3.查看目录
root@123 ~  
ls  /var/lib/docker/volumes
4.删除容器
root@123 ~  
docker stop acc5955cc2db
acc5955cc2db
root@123 ~  
docker rm -v  acc5955cc2db
5.批量删除其他
docker volume rm $(docker volume ls -qf dangling=true)

image.gif

(3)Container Data (基于现有的容器)

1.运行容器
root@123 ~  
docker run -d --name nginx1 nginx
2.容器共享
root@123 ~  
docker run --volumes-from nginx1 -d nginxv

image.gif

4.docker volume 命令

root@123 ~  
docker volume --help
Usage:  docker volume COMMAND
Manage volumes
Commands:
  create      Create a volume
  inspect     Display detailed information on one or more volumes
  ls          List volumes
  prune       Remove all unused local volumes
  rm          Remove one or more volumes
1.创建
root@123 ~  
docker volume create vol1
root@123 ~  
ls /var/lib/docker/volumes/
2.查询列表
root@123 ~  
docker volume ls        
DRIVER              VOLUME NAME
local               vol1
3.查看配置信息
root@123 ~  
docker volume inspect vol1
[
  {
     "CreatedAt": "2019-08-15T04:48:40-04:00",
     "Driver": "local",
     "Labels": {},
     "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/vol1/_data",
     "Name": "vol1",
     "Options": {},
     "Scope": "local"
  }
]
4.批量删除
docker volume rm $(docker volume ls -qf dangling=true)

image.gif

五、Ingress

1.简介

Ingress 使用开源的反向代理负载均衡器来实现对外暴漏服务,比如 Nginx、Apache、Haproxy等。Nginx Ingress 一般有三个组件组成:

    • ingress是kubernetes的一个资源对象,用于编写定义规则。
    • 反向代理负载均衡器,通常以Service的Port方式运行,接收并按照ingress定义的规则进行转发,通常为nginx,haproxy,traefik等,本文使用nginx
    • ingress-controller,监听apiserver,获取服务新增,删除等变化,并结合ingress规则动态更新到反向代理负载均衡器上,并重载配置使其生效。

    image.gif图片.png

    2.实现方案

    1、nginx:这是方式进行实现

    2、Traefik:这种设计就是为微服务这种动态生成而生的

    3.分布介绍

    (1)nginx:这是方式进行实现

    图片.png

    nginx-ingress 模块在运行时主要包括三个主体:NginxController、Store、SyncQueue

    Store 主要负责从 kubernetes APIServer 收集运行时信息,感知各类资源(如 ingress、service等)的变化,并及时将更新事件消息(event)写入一个环形管道。

    SyncQueue 协程定期扫描 syncQueue 队列,发现有任务就执行更新操作,即借助 Store 完成最新运行数据的拉取,然后根据一定的规则产生新的 nginx 配置,(有些更新必须 reload,就本地写入新配置,执行 reload),然后执行动态更新操作,即构造 POST 数据,向本地 Nginx Lua 服务模块发送 post 请求,实现配置更新。

    NginxController 作为中间的联系者,监听 updateChannel,一旦收到配置更新事件,就向同步队列 syncQueue 里写入一个更新请求。

    1.安装
    ingress https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/
    ingress https://github.com/kubernetes/ingress-nginx
    2.部署
    $ wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.0.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml
    3.配置镜像
    # 修改镜像地址
    $ sed -i 's@k8s.gcr.io/ingress-nginx/controller:v1.0.0\(.*\)@willdockerhub/ingress-nginx-controller:v1.0.0@' deploy.yaml
    $ sed -i 's@k8s.gcr.io/ingress-nginx/kube-webhook-certgen:v1.0\(.*\)$@hzde0128/kube-webhook-certgen:v1.0@' deploy.yaml
    $ kubectl apply -f deploy.yaml
    $ docker image load -i hzde0128-kube-webhook-certgen-v1.0.tar
    $ docker image load -i willdockerhub-ingress-nginx-controller-v1.0.0.tar
    $ docker images
    4.运行
    $ kubectl apply -f ingress-nginx.yaml
    5.检查是否安装成功
    $ kubectl get pod -n ingress-nginx
    $ kubectl get svc -n ingress-nginx

    image.gif

    image.gif图片.png

    创建NGINX

    1.创建目录
    $ mkdir -p /opt/ingress/nginx-test
    $ cd /opt/ingress/nginx-test
    2.创建nginx-Deployment-Service.yaml文件
    $ cat << EOF > nginx-Deployment-Service.yaml
    apiVersion: apps/v1 
    kind: Deployment   
    metadata:             
      name: nginx-deployment     
      labels:       
        app: nginx  
    spec:          
      replicas: 2 
      selector:      
        matchLabels: 
          app: nginx
      minReadySeconds: 1
      progressDeadlineSeconds: 60
      revisionHistoryLimit: 2
      strategy:
        type: RollingUpdate
        rollingUpdate:
          maxSurge: 1
          maxUnavailable: 1
      template:        
        metadata:  
          labels:  
            app: nginx
        spec:         
          containers:     
          - name: nginx     
            image: nginx:1.17.1    
            imagePullPolicy: Always          
            ports:
            - containerPort: 80
            resources:
              requests:
                memory: "1Gi"
                cpu: "80m"
              limits: 
                memory: "1Gi" 
                cpu: "80m"
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:      
      name: nginx-service
      labels:      
        app: nginx
    spec:        
      selector:   
        app: nginx
      ports:
      - name: nginx-port 
        protocol: TCP      
        port: 80  
        targetPort: 80
      type: ClusterIP 
    EOF
    3.部署 nginx应用
    $ kubectl apply -f nginx-Deployment-Service.yaml
    $ kubectl get svc -o wide|grep nginx-service
    $ kubectl get pod -o wide|grep nginx-deployment-*
    4.创建 ingress yaml文件,内容如下:
    cat << EOF > nginx-Ingress.yaml
    apiVersion: networking.k8s.io/v1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: nginx
      annotations:
        kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
    spec:
      rules:
      - host: ingress.nginx.com
        http:
          paths:
          - path: "/"
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: nginx-service
                port:
                  number: 80
    EOF
    4.创建nginx-Ingress.yaml文件
    $ kubectl apply -f nginx-Ingress.yaml
    $ kubectl get ingress|grep nginx
    5.配置ip
    $ kubectl get ingress|grep nginx
    $ cat /etc/hosts
    $ kubectl get svc -n ingress-nginx
    6.验证
    curl -I http://ingress.nginx.com:端口号

    image.gif

    (2)Traefik:这种设计就是为微服务这种动态生成而生的

    image.gif图片.png

    traefik----系统默认提供

    [root@localhost k8sYmal]# kubectl get pods -n kube-system 
    NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
    helm-install-traefik-crd-gbnq4            0/1     Completed   0          54d
    helm-install-traefik-tp89r                0/1     Completed   0          54d
    metrics-server-86cbb8457f-xspd4           1/1     Running     4          54d
    svclb-traefik-m42nh                       2/2     Running     8          54d
    local-path-provisioner-5ff76fc89d-cx49l   1/1     Running     5          54d
    coredns-7448499f4d-9gzt9                  1/1     Running     4          54d
    traefik-97b44b794-dsldn                   1/1     Running     4          54d

    image.gif

    配置:

    1.安装 Traefik
    $ kubectl apply -f https://www.qikqiak.com/k8strain/network/manifests/traefik/crd.yaml
    $ kubectl apply -f https://www.qikqiak.com/k8strain/network/manifests/traefik/rbac.yaml
    $ kubectl apply -f https://www.qikqiak.com/k8strain/network/manifests/traefik/deployment.yaml
    $ kubectl apply -f https://www.qikqiak.com/k8strain/network/manifests/traefik/dashboard.yaml
    2.traefik 代理------http协议方向
    apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
    kind: IngressRoute
    metadata:
      name: simpleingressroute
    spec:
      entryPoints:
        - web
      routes:
      - match: Host(`who.qikqiak.com`) && PathPrefix(`/notls`)
        kind: Rule
        services:
        - name: whoami
          port: 80
    3.traefik 代理------tcp协议方向
    [root@localhost k8sYmal]# cat traefik-tcp.yaml 
    apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
    kind: IngressRouteTCP
    metadata:
      name: mongo-traefik-tcp
    spec:
      entryPoints:
        - mongo
      routes:
      - match: HostSNI(`*`)
        services:
        - name: nginx-traefik
          port: 端口号

    image.gif

    六、StatefulSet

    图片.png

    1.简介

    StatefulSet是k8s中有状态应用管理的标准实现,今天就一起来了解下其背后设计的场景与原理,从而了解其适用范围与场景。

    2.特点

    (1)有状态与无状态


    图片.png


    图片.png

    通常可以分为两大类:有状态与无状态,比如web服务通常都是无状态的,web应用数据主要来自后端存储、缓存等中间件,而本身并不保存数; 而诸如redis、es等其数据也是应用自身的一部分,由此可以看出有状态应用本身会包含两部分:应用与数据。

    (2)一致性与数据


    图片.png

    一致性是分布式系统中很常见的问题,上面提到有状态应用包含数据部分,那数据和一致性是不是一个东西呢?答案是并不一定,在诸如zookeeper等应用中,会通过zab协议保证数据写入到集群中的大多数节点,而在诸如kafka之类的应用其一致性设计要求相对较低,由此可以看出有状态应用数据的一致性,更多的是由对应场景的系统设计而决定。

    (3)单调有序

    image.gif图片.png

    通常分布式系统中都至少要保证分区容忍性,以防止部分节点故障导致整个系统不可用,在k8s中的statefulset中的 Pod的管理策略则是保证尽可能安全的逐个Pod更新,而不是并行启动或停止所有的Pod。

    3.部署命令

    ##############所有命令##############
    1.创建
    kubectl create -f test-zk-ss.yaml
    2.删除
    kubectl delete -f test-zk-ss.yaml      #删除模板
    kubectl delete statefulset test-zk-ss  #删除名称
    3.更新
    kubectl apply -f test-zk-ss-new.yaml   #更新模板
    kubectl edit statefulset test-zk-ss    #更新名称
    4.查询
    kubectl get statefulset test-zk-ss -o yaml    #查询模板
    kubectl describe statefulset test-zk-ss       #查询名称

    image.gif

    七、小结

    本篇云原生更行到第二部分----Kubernetes核心技术(中)

    后面继续分享,敬请期待

    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
    |
    29天前
    |
    运维 Cloud Native 安全
    云原生技术在现代企业中的应用与挑战####
    本文探讨了云原生技术在现代企业IT架构中的关键作用,分析了其带来的优势和面临的主要挑战。通过实际案例分析,揭示了如何有效应对这些挑战,以实现业务敏捷性和技术创新的平衡。 ####
    |
    26天前
    |
    Kubernetes Cloud Native 微服务
    探索云原生技术:容器化与微服务架构的融合之旅
    本文将带领读者深入了解云原生技术的核心概念,特别是容器化和微服务架构如何相辅相成,共同构建现代软件系统。我们将通过实际代码示例,探讨如何在云平台上部署和管理微服务,以及如何使用容器编排工具来自动化这一过程。文章旨在为开发者和技术决策者提供实用的指导,帮助他们在云原生时代中更好地设计、部署和维护应用。
    |
    25天前
    |
    Cloud Native 持续交付 开发者
    云原生技术在现代企业中的应用与实践####
    本文深入探讨了云原生技术的核心概念及其在现代企业IT架构转型中的关键作用,通过具体案例分析展示了云原生如何促进企业的敏捷开发、高效运维及成本优化。不同于传统摘要仅概述内容,本部分旨在激发读者对云原生领域的兴趣,强调其在加速数字化转型过程中的不可或缺性,为后续详细论述奠定基础。 ####
    |
    9天前
    |
    存储 Kubernetes 开发者
    容器化时代的领航者:Docker 和 Kubernetes 云原生时代的黄金搭档
    Docker 是一种开源的应用容器引擎,允许开发者将应用程序及其依赖打包成可移植的镜像,并在任何支持 Docker 的平台上运行。其核心概念包括镜像、容器和仓库。镜像是只读的文件系统,容器是镜像的运行实例,仓库用于存储和分发镜像。Kubernetes(k8s)则是容器集群管理系统,提供自动化部署、扩展和维护等功能,支持服务发现、负载均衡、自动伸缩等特性。两者结合使用,可以实现高效的容器化应用管理和运维。Docker 主要用于单主机上的容器管理,而 Kubernetes 则专注于跨多主机的容器编排与调度。尽管 k8s 逐渐减少了对 Docker 作为容器运行时的支持,但 Doc
    60 5
    容器化时代的领航者:Docker 和 Kubernetes 云原生时代的黄金搭档
    |
    15天前
    |
    Cloud Native
    邀您参加云原生高可用技术沙龙丨云上高可用体系构建:从理论到实践
    云原生高可用技术专场,邀您从理论到实践一起交流,探索云上高可用体系构建!
    |
    26天前
    |
    Cloud Native 持续交付 云计算
    云原生技术的崛起与未来展望
    本文探讨了云原生技术的核心概念、发展历程及其在现代IT架构中的关键作用。随着云计算的普及,云原生作为一种优化云应用构建和部署的方法,正逐渐成为企业数字化转型的重要推力。文章分析了容器化、微服务、持续集成/持续部署(CI/CD)等关键技术如何支撑起灵活、高效、可扩展的云原生架构,并讨论了面临的挑战与未来的发展趋势。
    52 12
    |
    25天前
    |
    Cloud Native JavaScript Docker
    云原生技术:构建现代应用的基石
    在数字化转型的浪潮中,云原生技术如同一艘承载梦想的航船,引领企业驶向创新与效率的新海域。本文将深入探索云原生技术的核心价值,揭示其如何重塑软件开发、部署和运维模式,同时通过一个简易代码示例,展现云原生应用的构建过程,让读者领略到云原生技术的魅力所在。
    |
    25天前
    |
    运维 Cloud Native 持续交付
    云原生技术深度探索:重塑现代IT架构的无形之力####
    本文深入剖析了云原生技术的核心概念、关键技术组件及其对现代IT架构变革的深远影响。通过实例解析,揭示云原生如何促进企业实现敏捷开发、弹性伸缩与成本优化,为数字化转型提供强有力的技术支撑。不同于传统综述,本摘要直接聚焦于云原生技术的价值本质,旨在为读者构建一个宏观且具体的技术蓝图。 ####
    |
    28天前
    |
    运维 Cloud Native 开发者
    云原生技术入门与实践
    在云计算的浪潮中,云原生技术以其独特的优势和魅力吸引了越来越多的开发者和企业。本文将从云原生技术的基本概念、核心组件以及实际应用三个方面进行详细介绍,帮助读者更好地理解和掌握这一新兴技术。同时,文章还将分享一些实际案例和经验教训,让读者能够更深入地了解云原生技术的应用场景和发展趋势。
    39 5
    |
    26天前
    |
    Kubernetes Cloud Native 持续交付
    云端之旅:云原生技术引领未来
    在数字时代的浪潮中,云原生技术如同一艘承载梦想的航船,带领企业驶向数字化转型的彼岸。本文将揭示云原生技术的核心价值,探讨其在现代IT架构中的应用,并分享实现云原生转型的实践案例。从容器化和微服务到持续集成与持续部署(CI/CD),我们将一同见证云原生技术如何塑造灵活、高效、自动化的未来。