Kubernetes 中 4 种容器设计模式

本文涉及的产品
检索分析服务 Elasticsearch 版,2核4GB开发者规格 1个月
可观测监控 Prometheus 版,每月50GB免费额度
日志服务 SLS,月写入数据量 50GB 1个月
简介: Kubernetes 中 4 种容器设计模式

屏幕截图 2023-09-06 104734.png

基于云原生的新应用程序在 Kubernetes 集群运行没有问题,但是当你有旧应用程序时会发生什么情况:

  • 记录到文件而不是标准输出?
  • 不支持Prometheus?
  • 不支持HTTPS?

首先,让我们了解一些基础知识。

在Kubernetes中,一个Pod是一组容器。

容器使用两个Linux原语进行隔离:控制组命名空间

  • 控制组用于限制资源(最大256MB内存)。
  • 命名空间用于隔离(只能看到此文件夹)。

屏幕截图 2023-09-06 104747.png

控制组和Linux命名空间是容器的基本原语。

除了网络之外,Pod中的所有容器都是隔离的。

网络是共享的,一个IP地址分配给Pod中的所有容器(Pod的IP地址)。

屏幕截图 2023-09-06 104800.png

同一个Pod中的容器共享相同的网络命名空间。

为什么需要在Pod中运行多个容器?

如果你不能(或不想)更改应用程序中的代码,你可能需要通过其他方式来调整其功能。

让我们看一个例子。

最近的Elasticsearch版本支持TLS,但长时间以来这是一个付费的额外功能。

你如何使用TLS保护流量?

你可以将代理作为一个容器添加到你的Pod中。

屏幕截图 2023-09-06 104811.png

(加密的)流量首先到达代理,然后到达(未加密的)Elasticsearch。

流量在到达ElasticSearch之前由NGINX容器代理。 另一个例子是在没有Ingress的情况下将你的应用程序暴露给公共互联网。

Cloudflare隧道运行一个代理与应用程序一起,并代理所有的流量。

tunneld代理将流量隧道传输到Cloudflare网络。

屏幕截图 2023-09-06 104822.png

当你想要使用Prometheus,但你的应用程序具有自定义的指标公开格式时,会发生什么情况?

如果你使用一个适配器,就不需要更改代码。

例如:Elasticsearch不暴露Prometheus指标。

适配器来解救!

容器将Elasticsearch指标适配为与Prometheus兼容。

当你在Pod中有一个额外的容器来处理输入时,这被称为Ambassador模式。

如果它处理主容器的输出,那么它就是一个适配器。

屏幕截图 2023-09-06 104833.png

适配器与Ambassador模式

在Kubernetes中,应用程序的默认日志输出是打印到标准输出(stdout)。

那么如果你的应用程序将日志记录到文件中,该怎么收集日志呢?

你可以使用一个容器来检索日志文件的内容并将其打印到标准输出(stdout)。

Sidecar容器检索文件内容并将其打印到标准输出(stdout)。

其他Sidecar包括注入密钥、在ConfigMaps发生更改时重新加载应用程序、缓存等容器。

任何增强你的应用程序的容器通常被称为Sidecar容器。

示例包括:

  • 注入密钥
  • 在ConfigMaps发生更改时重新加载
  • 缓存

Elasticsearch建议在应用程序启动之前将虚拟内存设置为较高的值(即mmap计数)。

你如何在Kubernetes中做到这一点? 它是在“普通”容器启动之前运行完毕的容器。

你可以使用Kubernetes中的Init容器

屏幕截图 2023-09-06 104847.png

因此,如果你要将现有应用迁移到Kubernetes中,你有四种模式可供选择:

  • Ambassador(大使模式)
  • Adapter(适配器模式)
  • Sidecar(边车模式)
  • Init(初始化模式)
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