云原生必备知识: Kubernetes-阿里云开发者社区

开发者社区> 阿里云术语库> 正文

云原生必备知识: Kubernetes

简介: Kubernetes是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful),Kubernetes提供了应用部署,规划,更新,维护的一种机制。 Kubernetes一个核心的特点就是能够自主的管理容器来保证云平台中的容器按照用户的期望状态运行着(比如用户想让apache一直运行,用户不需要关心怎么去做,Kubernetes会自动去监控,然后去重启,新建,总之,让apache一直提供服务),管理员可以加载一个微型服务,让规划器来找到合适的位置,同时,Kubernetes也系统提升工具以及人性化方面,让用户能够方便的部署

所属技术领域:

云原生

| 名词定义 |

Kubernetes是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful),Kubernetes提供了应用部署,规划,更新,维护的一种机制。
Kubernetes一个核心的特点就是能够自主的管理容器来保证云平台中的容器按照用户的期望状态运行着(比如用户想让apache一直运行,用户不需要关心怎么去做,Kubernetes会自动去监控,然后去重启,新建,总之,让apache一直提供服务),管理员可以加载一个微型服务,让规划器来找到合适的位置,同时,Kubernetes也系统提升工具以及人性化方面,让用户能够方便的部署自己的应用(就像canary deployments)。
现在Kubernetes着重于不间断的服务状态(比如web服务器或者缓存服务器)和原生云平台应用(Nosql),在不久的将来会支持各种生产云平台中的各种服务,例如,分批,工作流,以及传统数据库。
在Kubenetes中,所有的容器均在Pod中运行,一个Pod可以承载一个或者多个相关的容器,在后边的案例中,同一个Pod中的容器会部署在同一个物理机器上并且能够共享资源。一个Pod也可以包含O个或者多个磁盘卷组(volumes),这些卷组将会以目录的形式提供给一个容器,或者被所有Pod中的容器共享,对于用户创建的每个Pod,系统会自动选择那个健康并且有足够容量的机器,然后创建类似容器的容器,当容器创建失败的时候,容器会被node agent自动的重启,这个node agent叫kubelet,但是,如果是Pod失败或者机器,它不会自动的转移并且启动,除非用户定义了 replication controller。
用户可以自己创建并管理Pod,Kubernetes将这些操作简化为两个操作:基于相同的Pod配置文件部署多个Pod复制品;创建可替代的Pod当一个Pod挂了或者机器挂了的时候。而Kubernetes API中负责来重新启动,迁移等行为的部分叫做“replication controller”,它根据一个模板生成了一个Pod,然后系统就根据用户的需求创建了许多冗余,这些冗余的Pod组成了一个整个应用,或者服务,或者服务中的一层。一旦一个Pod被创建,系统就会不停的监控Pod的健康情况以及Pod所在主机的健康情况,如果这个Pod因为软件原因挂掉了或者所在的机器挂掉了,replication controller 会自动在一个健康的机器上创建一个一摸一样的Pod,来维持原来的Pod冗余状态不变,一个应用的多个Pod可以共享一个机器。
我们经常需要选中一组Pod,例如,我们要限制一组Pod的某些操作,或者查询某组Pod的状态,作为Kubernetes的基本机制,用户可以给Kubernetes Api中的任何对象贴上一组key:value的标签,然后,我们就可以通过标签来选择一组相关的Kubernetes Api对象,然后去执行一些特定的操作,每个资源额外拥有一组(很多) keys 和 values,然后外部的工具可以使用这些keys和vlues值进行对象的检索,这些Map叫做annotations(注释)。
Kubernetes支持一种特殊的网络模型,Kubernetes创建了一个地址空间,并且不动态的分配端口,它可以允许用户选择任何想使用的端口,为了实现这个功能,它为每个Pod分配IP地址。
现代互联网应用一般都会包含多层服务构成,比如web前台空间与用来存储键值对的内存服务器以及对应的存储服务,为了更好的服务于这样的架构,Kubernetes提供了服务的抽象,并提供了固定的IP地址和DNS名称,而这些与一系列Pod进行动态关联,这些都通过之前提到的标签进行关联,所以我们可以关联任何我们想关联的Pod,当一个Pod中的容器访问这个地址的时候,这个请求会被转发到本地代理(kube proxy),每台机器上均有一个本地代理,然后被转发到相应的后端容器。Kubernetes通过一种轮训机制选择相应的后端容器,这些动态的Pod被替换的时候,Kube proxy时刻追踪着,所以,服务的 IP地址(dns名称),从来不变。
所有Kubernetes中的资源,比如Pod,都通过一个叫URI的东西来区分,这个URI有一个UID,URI的重要组成部分是:对象的类型(比如pod),对象的名字,对象的命名空间,对于特殊的对象类型,在同一个命名空间内,所有的名字都是不同的,在对象只提供名称,不提供命名空间的情况下,这种情况是假定是默认的命名空间。UID是时间和空间上的唯一。

| 发展历程 |

Kubernetes作为容器集群管理工具,于2015年7月22日迭代到 v 1.0并正式对外公布,这意味着这个开源容器编排系统可以正式在生产环境使用。与此同时,谷歌联合Linux基金会及其他合作伙伴共同成立了CNCF基金会( Cloud Native Computing Foundation),并将Kuberentes作为首个编入CNCF管理体系的开源项目,助力容器技术生态的发展进步。Kubernetes项目凝结了Google过去十年间在生产环境的经验和教训,从Borg的多任务Alloc资源块到Kubernetes的多副本Pod,从Borg的Cell集群管理,到Kubernetes设计理念中的联邦集群,在Docker等高级引擎带动容器技术兴起和大众化的同时,为容器集群管理提供独了到见解和新思路。

| 技术特点 |

•可移植: 支持公有云,私有云,混合云,多重云(multi-cloud)
•可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
•自动化: 自动部署,自动重启,自动复制,自动伸缩/扩展
• Kubernetes是Google 2014年创建管理的,是Google 10多年大规模容器管理技术Borg的开源版本。

## 资料来源:

https://www.jianshu.com/p/198eb16b1902

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

分享:

阿里云术语库提供术语的标准定义、缩略语、术语用法及多语言等,提供术语的增删改查等功能。

官方博客
官网链接