开发者学习笔记【阿里云云原生助理工程师认证(ACA)课程:容器技术基础-Kubernetes 流程及场景】
课程地址:https://edu.aliyun.com/course/3112075/lesson/19014
容器技术基础-Kubernetes 流程及场景
内容介绍:
一、Kubernetes 使用流程
二、Kubernetes 使用场景
一、Kubernetes 使用流程
这一小节了解Kubernetes 是如何来工作的?他的工作内容工作场景、流程是什么样的?
Kubernetes典型的工作流程,左边的图清晰的描述了 Kubernetes是如何实现他的工作机制的,首先通过开发人员或者运维人员开始第一步发出运维指令,我想干什么?期望什么事情? 运维指令会通过 Kubernetes API server去响应指引,所有的操作命令会通过API server进行接收。
第二步,API响应迷你,通过一系列认证授权,pod数据存储到ETCD。创建Deployment资源并初始化。
走到第三步,控制器监测发现,新的Deployment,将该资源加入到内部工作对点,通过Deployment创建一个pod,这就到了第三步,创建一个pod实例。
第四步创建完成之后,pod相关信息会更新存储到ETCD下分布式存储,ETCD用来存储所有Kubernetes相关需要保存的信息。
第五步资源调度会根据pod资源调度规则绑定主机。
第六步,稳定的结果会存储到ETCD上。
第七步Kubernetes每隔20秒可以自定义这个时间,向API server通过Node获取自身NO上所要运行的pop清单,通过与自己的内部缓存进行比较,新增加pod。
第八步,Kubernetes创建增加新pod.
第九步,Q proxy出来创建相应的网络规则,用于pod的服务发现和负载均衡。
第十步控制器就会监测pod运营状况,删除或者重新创建,我们就能够清晰的看到Kubernetes节点和NO节点的工作原理和我们上面讲的是基本一致的。
首先API server是统一的指令路口,我们所有的运维操作的命令都是通过API接收,ETCD是整个Kubernetes的一个关键存储,他把所有的记录操作信息都会存储在ETCD上。
Controller manager是负责整个集群的状态的一个监控。 Schedule负责整个资源调度的资源调度器。 底层note节点的供应负责接收主节点发送的命令,处理pod相应的清单。
Kube proxy就是创建服务发现负载均衡的网络规则。具体的运行的节点上就会在Dog的image上运行相应的pod。,这就是典型的一个Kubernetes整体的一个工作流程,能够按照我们上面所讲述的组件和核心概念,来更好的去理解Kubernetes是如何工作的。
二、Kubernetes 使用场景
(1)调度
Kubernetes最重要的核心功能是资源调度,能够实现集群灵活的资源调度,并且能够实现集群的自动化的分配,是怎么实现的呢?
首先,调度器作为q net的核心组件之一,它承载着整个集群的资源调度功能,他会根据特定的调度算法和策略,将pod调度到最优的一个工作节点上,从而可以更合理的与充分的利用集群的计算资源。使资源更好的服务于业务的上层的需求,业务的需求会不断的变化,它会根据业务的变化来寻找更好的节点,去承载业务本身的应用。Kubernetes可以把用户提交的容器放到Kubernetes管理的集群的某一台节点上。
Kubernetes调度器是执行这项能力的组件,它会观测正在被调度的这个容器的大小规格,比如说他需要的CPU以及他需要的memory,然后在集群中找到一台相对比较空闲的机器来进行一次placement。也就是一次反之的操作。
在这个例子中,他可能会把红颜色的这个容器放到第二个空闲的机器上来完成一次调度的工作,对于每一个新创建的pod或者未被调用的pod调度器,会选择最优的pod去执行这个炮,然后pod类的每个容器对资源,都有不同的需求,而且pod本身,有不同的资源要求,因此,Pod在被调度到no上之前,根据这些特定的资源调度要求,需要对集群中的no进行一次过滤,就是说会对集群的状态做一次相应的检查,在一个集群中满足一个pod调度请求的所有的漏洞节点,称之为可调度节点。
如果没有任何一个洞能够满足pod资源的请求,这个漏将会一直停留在一个未调度的状态,直到调度期找到合适的no,调度器先在集群中找到一个pod的所有可调度节点,然后根据一系列函数对这些可调度节点打分,选出其中得分最高的no来运行pod之后,调度器将这个调度决定通知给QAPI server,这个过程就叫做绑定。
在做调度决定时,需要考虑的因素包括单独和整体的资源,要求硬件、软件策略限制,亲和以及反亲和要求数据矩形负载阶的干扰等。
(2)自动修复
Kubernetes 的主要好处,一是它具有管理和维护集群中容器的能力,可以提供服务零停机时间的保障,Pod 或容器出现故障时 Kubernetes 还可以让系统实现"自愈"能力。
Kubernetes有一个节点健康检查的工人,他会检测这个集群中所有的数组积,当数组积本身出现故障的时候,或者软件出现故障的时候,这个节点检查健康检查就会自动对它进行发现,下图看见紫色的节点通过节点的健康检查发现一个节点无响应,这时候空的会把运行在失败节点的容器进行自动的迁移,它会迁移到另一个正在健康运行的机器上来完成一个容器的自动功能,这是容器的自愈能力。
(3)弹性伸缩
Kubernetes 最核心的场景弹性伸缩,Kubernetes有业务负载检查的能力,会根据业务承担的负载,对业务进行扩容,实现资源弹性伸缩。
他会检测业务上所有承载的负载,如果这个业务本身的CPU或者内存利用率过高,或者响应时间过长,它可以对业务进行扩容。
在下面这个例子中,红颜色的过渡繁忙,就可以把红颜色负载从一分变为三分,接下来它就可以通过负载均衡把原来打到第一个红颜色上的负载平均分到三个红颜色上的负载上去,以此来提高响应的时间。