Kubernetes 与微服务的天生绝配
其实,为什么我们需要 K8s,它到底能做什么呢?
容器是打包和运行应用程序的好方式。在生产环境中,你需要管理运行应用程序的容器,并确保不会停机。 例如,如果一个容器发生故障,则需要启动另一个容器。如果系统处理此行为,会不会更容易?这就是 Kubernetes 来解决这些问题的方法! Kubernetes 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 Kubernetes 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。
Kubernetes 会提供:
- 服务发现和负载均衡,Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器,如果进入容器的流量很大, Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量,从而使部署稳定。
- 自动部署和回滚,你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态,它可以以受控的速率将实际状态更改为期望状态。例如,你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器, 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。
- 自我修复,Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器,并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。
- 存储编排,Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统,例如本地存储、公共云提供商等。
- 自动完成装箱计算,Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存(RAM)。 当容器指定了资源请求时,Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。
- 密钥与配置管理,Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息,例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。 你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置,也无需在堆栈配置中暴露密钥。
那么对于 K8s 提供的这些功能,其实对于微服务来讲,都是很好的一个平台提供。换句话说,对于微服务来说,如果使用 K8s 的话,可以不用考虑语言上的限制,更不用考虑各种开发语言的框架的限制;对于各种语言来说,在前面也介绍过,都有很多不同的框架,那如果运用这些框架时,就需要考虑不同服务之间如果属于不同的语言,那么该如何来实现微服务的架构呢?从这一角度来分析,微服务与 K8s 属于天作之合,它们的结合可以说是天衣无缝、完美至极。在后面章节中,将会介绍它们的天衣无缝:自治与无缝迁移。
基于 Kubernetes 集群的服务治理
其实,做微服务架构设计,我们希望得到什么呢?看下图:
从上面这张图中可以看到,微服务的解耦、封装,从而简化开发人员的开发。调用方便,主要体现在sdk或者说client的提供者很容易被调用,这就体现了K8s的服务注册与发现。安全性考虑,基于K8s集群的保障,可以让微服务们处于一个堡垒中,这样避免外部的干扰。同时,服务之间直接走内部网络,可以大大提升性能。
说到这些,其实服务的自动化才是一个重点,自治能力体现了系统的健壮性。在前面章节中说到了K8s具有自动修复的能力,可以将失败或出现问题的容器进行重新编排、启动。容器本身的健康检查会被监视,当不响应用户定义的运行检查的容器就会被杀死。
同时,K8s提供自动部署能力,可以通过简单的命令来执行即可发挥K8s的作用。同时,K8s会根据用户的节点选择,将pod分配到对应的节点,这样对于运维人员来说,即使出现节点宕机,pod可以迅速的在其他节点被启动。
基于 Kubernetes 的服务无缝迁移
在K8s集群中的服务,如果想要被迁移到其他的机器或其他集群。在传统的实现中,可能需要考虑到很多点:服务包的转移、共享,配置的转移,数据库的转移等等。但对于容器化来说,这些都被打包成image,而这些image可以被上传到一个仓库Habor,当需要迁移环境的时候,这些服务的镜像其实都可以不动,运维人员将要做的是:将开发人员编写的基于K8s的yaml文件在对应的集群中进行部署即可。运维人员无需关心任何其他事情,只需要在部署前,将需要的相关配置处理好即可。这将大大减少开发人员、运维的成本,让他们专注于部署,而不用关心其他的琐碎的事情。因为K8s是可以跨平台、跨系统的。主要存在K8s集群,服务都可以无缝的进行迁移过去。这也是微服务基于K8s的一个优势。下图为K8s基于Habor的架构图。
- 通过kubectl命令工具发起资源创建kubectl create -f xxx.yaml
- k8s处理相关请求后kube-scheduler服务为pod寻找一个合适的“家”node2并创建pod。
- node2上的kubelet处理相关资源,使用docker拉取相关镜像并运行。
从上面的流程操作来看,将微服务从一个K8s集群,迁移到另一个集群,其操作是可以无缝对接的,可以同配置、同环境参数的无缝的迁移,这就是云原生下K8s带来的优势。也是需要企业现在一直推荐属性docker、K8s等技术的一个关键性要素。