0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

Kubernetes组件pod核心原理

Linux爱好者 来源:CSDN博客 作者:inicho 2021-09-02 09:27 次阅读

1. 核心组件原理 —— pod 核心原理

1.1 pod 是什么

pod 也可以理解是一个容器,装的是 docker 创建的容器,也就是用来封装容器的一个容器;

pod 是一个虚拟化分组, 有自己的 IP 地址和主机名 hostname,利用 namespace 进行资源隔离,相当于一台独立沙箱环境;

pod 相当于一台独立主机,内部可以封装一个或多个容器(通常是一组相关的容器),内部容器之间访问采用 localhost。

1.2 pod 用来干什么

通常情况下,在服务部署的时候,使用 pod 来管理一组相关的服务(一个 pod 中要么部署一个服务,要么部署一组有关系的服务)。如下图是部署了一组有关系的服务的结构图,其中 C 表示容器(container),下面的 pod 里就有很多个容器。

如何理解一组相关的服务?

如下图:有一个请求是访问 Nginx,然后部署了 Nginx 的容器就把请求转发给部署了 web 服务的容器,web 再访问数据库,然后请求会依次返回来数据,最后再返回给用户。因此在 链式调用的调用链路上的服务 叫做一组相关的服务。

1.3 实现 web 服务集群

只需要复制多个 pod 的副本即可,这也是 k8s 管理的先进之处。k8s 如果要进行扩容或缩容,只需要控制 pod 的数量即可。比如上面那个部署模式,服务集群就是复制多个这样的 pod。

1.4 pod 底层网络和数据存储是如何进行的

前面说过 pod 内部的容器也是一个独立的沙箱环境,因此也有自己的 ip 和 端口。如果内部容器还是通过 ip:port 来通信,相当于还是远程访问,这样的话性能会受到一定的影响。如何提高内部容器之间访问的性能呢?

pod 底层

pod 内部容器创建之前,必须先创建 pause 容器。pause 有两个作用:共享网络和共享存储。

每个服务容器共享 pause 存储,不需要自己存储数据,都交给 pause维护。

pause 也相当于这三个容器的网卡,因此他们之间的访问可以通过 localhost 方式访问,相当于访问本地服务一样,性能非常高(就像本地几台虚拟机之间可以 ping 通)。

2. ReplicaSet 副本控制器

2.1 副本控制器基本理解

作用:管理控制 pod 副本(服务集群)的数量,以使其永远与预期设定的数量保持一致。例如:replicas = 3 (创建 3 个副本,这是提前设置好的)

当副本设置为 3 时,副本控制器将会永远保证副本数量为 3。因此当有 pod 服务宕机时(如上面第 3 个 pod),那副本控制器会立马重新创建一个新的 pod,就能够保证副本数量一直为预先设定好的 3 个。

2.2 ReplicaSet 和 ReplicationController 的区别

ReplicaSet 和 ReplicationController 都是副本控制器,其中:

相同点:都有前面 2.1 节所描述的功能

不同点:标签选择器的功能不同。ReplicaSet 可以使用标签选择器进行 单选 和 复合选择;而 ReplicationController 只支持 单选操作。

什么意思呢?

假设下面有下面两个不同机器上的 Node 结点,如何知道它们的 pod 其实都是相同的呢?答案是通过标签。

给每个 pod 打上标签 ( key=value 格式,如下图中的 app=web, release=stable,这有两个选项,相同的pod副本的标签是一样的),于是副本控制器可以通过标签选择器 seletor 去选择一组相关的服务。一旦 selector 和 pod 的标签匹配上了,就表明这个 pod 是当前这个副本控制器控制的,表明了副本控制器和 pod 的所属关系。如下图中 seletor 指定了 app = web 和 release=stable 是复合选择,要用 ReplicaSet 才能实现若用 ReplicationController 的话只能选择一个,如只选择匹配app=web标签。这样下面的 3 个 pod 就归这个副本控制器管。

可见 ReplicaSet 功能更齐全,所以在新版的 k8s 中,建议使用 ReplicaSet 作为副本控制器,不再使用 ReplicationController。

3. Deployment 部署对象

3.1 滚动更新

ReplicaSet 副本控制器可以永久保持 pod 副本的数量。但是项目的需求在不断的迭代、更新,项目在不断发版。那如何做到服务更新?难道把服务停掉再把新版本部署上去吗?当然不是,答案是用滚动更新。就是重新创建一个 pod (v2版本) 来代替 之前的 pod (v1版本)。

那是如何滚动更新的呢?涉及到下面要讲到的部署模型。

3.2 部署模型

单独的 ReplicaSet 是不支持滚动更新的,Deployment 对象支持滚动更新,通常和 ReplicaSet 一起使用。

需要滚动更新时的步骤:

Deployment 建立新的 Replicaset

Replicaset 重新建立新的 pod

所以它们之间是有层次关系的,Deployment 管 Replicaset,Replicaset 维护 pod。在更新时删除的是旧的 pod,老版本的 ReplicaSet 是不会删除的,所以在需要时还可以回退以前的状态。

4. StatefulSet 部署有状态服务

4.1 引入定义

思考:如果 MySQL(有状态服务) 使用容器化部署,会存在什么问题?

容器都是有生命周期的,一旦宕机数据就很可能丢失

pod 也有生命周期的,用 pod 部署时把 pod 集群副本重启以后也可能会出现数据丢失

因此对 k8s 来说,不能使用 Deployment 部署有状态的服务。通常情况下,Deployment 被用来部署无状态服务。然后 StatefulSet 就是为了解决有状态服务使用容器化部署的一个问题。

4.2 如何理解状态服务

有状态服务

有实时的数据需要存储

在有状态服务集群中,如果把某一个服务抽离出来,一段时间后再加入回集群网络,此后集群网络会无法使用

无状态服务

没有实时的数据需要存储

在无状态服务集群中,如果把某一个服务抽离出去,一段时间后再加入回集群网络,对集群服务无任何影响,因为它们不需要做交互,不需要数据同步等等。

4.3 部署模型

StatefulSet 的部署模型和 Deployment 的很相似。比如下图,借助 PVC(与存储有关) 文件系统来存储的实时数据,因此下图就是一个有状态服务的部署。在 pod 宕机之后重新建立 pod 时,StatefulSet 通过保证 hostname 不发生变化来保证数据不丢失。因此 pod 就可以通过 hostname 来关联(找到) 之前存储的数据。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_43280818/article/details/106910187

责任编辑:haq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 核心板
    +关注

    关注

    5

    文章

    967

    浏览量

    29655
  • nginx
    +关注

    关注

    0

    文章

    142

    浏览量

    12151

原文标题:Kubernetes 核心组件原理梳理

文章出处:【微信号:LinuxHub,微信公众号:Linux爱好者】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    使用Velero备份Kubernetes集群

    Velero 是 heptio 团队(被 VMWare 收购)开源的 Kubernetes 集群备份、迁移工具。
    的头像 发表于 08-05 15:43 304次阅读
    使用Velero备份<b class='flag-5'>Kubernetes</b>集群

    如何使用Kubeadm命令在PetaExpress Ubuntu系统上安装Kubernetes集群

    Kubernetes,通常缩写为K8s,是一个开源的容器编排平台,旨在自动化容器化应用的部署、扩展和管理。有了Kubernetes,您可以轻松地部署、更新和扩展应用,而无需担心底层基础设施。
    的头像 发表于 07-15 13:31 783次阅读
    如何使用Kubeadm命令在PetaExpress Ubuntu系统上安装<b class='flag-5'>Kubernetes</b>集群

    工业自动化控制系统的核心组件不包括什么

    工业自动化控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分,它通过计算机、传感器、执行器等设备实现对生产过程的自动控制和管理。在工业自动化控制系统中,有许多核心组件,它们共同构成了系统的骨架和灵魂。然而
    的头像 发表于 06-11 10:57 495次阅读

    半导体品控:打造稳定、可靠的电子核心组件

    半导体,作为现代电子工业的核心组件,其品质控制至关重要。半导体的品控不仅关乎产品的性能稳定,还直接影响着下游电子产品的可靠性和使用寿命。本文将详细介绍半导体品控的各个环节,以及在整个半导体产业链中的重要性。
    的头像 发表于 04-18 09:51 610次阅读
    半导体品控:打造稳定、可靠的电子<b class='flag-5'>核心</b><b class='flag-5'>组件</b>

    记录一次K8s pod被杀的排查过程

    今天下午运维反馈说我们这一个pod一天重启了8次,需要排查下原因。一看Kiban日志,jvm没有抛出过任何错误,服务就直接重启了。
    的头像 发表于 01-18 09:57 682次阅读

    Kubernetes Gateway API攻略教程

    Kubernetes Gateway API 刚刚 GA,旨在改进将集群服务暴露给外部的过程。这其中包括一套更标准、更强大的 API资源,用于管理已暴露的服务。在这篇文章中,我将介绍 Gateway
    的头像 发表于 01-12 11:32 802次阅读
    <b class='flag-5'>Kubernetes</b> Gateway API攻略教程

    请问如何使用Helm在K8s上集成Prometheus呢?

    ArtifactHub 为 Helm Chart 提供了公共和私有资源库。我们将使用这些 Helm Chart 来设置 Kubernetes 集群中的 pod 和服务。
    的头像 发表于 01-10 17:24 593次阅读
    请问如何使用Helm在K8s上集成Prometheus呢?

    配置KubernetesPod使用代理的两种常见方式

    的需要。本文将介绍配置KubernetesPod使用代理的两种常见方式:通过ConfigMap和直接在应用程序环境变量中设置。
    的头像 发表于 01-05 11:22 1027次阅读
    配置<b class='flag-5'>Kubernetes</b>中<b class='flag-5'>Pod</b>使用代理的两种常见方式

    使用Jenkins和单个模板部署多个Kubernetes组件

    在持续集成和部署中,我们通常需要部署多个实例或组件Kubernetes集群中。通过Jenkins的管道脚本,我们可以自动化这个过程。在本文中,我将演示如何使用Jenkins Pipeline及单个
    的头像 发表于 01-02 11:40 662次阅读
    使用Jenkins和单个模板部署多个<b class='flag-5'>Kubernetes</b><b class='flag-5'>组件</b>

    Kubernetes RBAC:掌握权限管理的精髓

    Kubernetes RBAC(Role-Based Access Control)是 Kubernetes 中一项关键的安全功能,它通过细粒度的权限控制机制,确保集群资源仅被授权的用户或服务账号访问。
    的头像 发表于 12-25 09:43 435次阅读

    [Kubernetes]为什么有时会出现删除POD后要等一段时间才能被删掉

    正常情况下,执行kubectl delete pod之后,pod一般会立即被删除。
    的头像 发表于 12-22 10:38 876次阅读
    [<b class='flag-5'>Kubernetes</b>]为什么有时会出现删除<b class='flag-5'>POD</b>后要等一段时间才能被删掉

    Pod一直处于Pending状态?什么是Pod拓扑约束?

    起因: 今天在部署组件的时候,发现组件pod一直处于Pending状态,报错显示的原因是:不满足Pod拓扑分布约束,看了代码发现是原来同事给组件
    的头像 发表于 12-18 11:46 1132次阅读
    <b class='flag-5'>Pod</b>一直处于Pending状态?什么是<b class='flag-5'>Pod</b>拓扑约束?

    Kubernetes开发指南之深入理解CRD

    CRD本身是Kubernetes内置的资源类型,全称是CustomResourceDefinition,可以通过命令查看,kubectl get查看集群内定义的CRD资源。
    的头像 发表于 12-13 18:19 789次阅读
    <b class='flag-5'>Kubernetes</b>开发指南之深入理解CRD

    docker核心组件有哪些

    Docker 是一种开源的容器化平台,它能够实现将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中,从而实现快速、可重复、可扩展的部署和管理。Docker 的核心组件包括 Docker Engine
    的头像 发表于 11-23 09:47 1777次阅读

    iSulad Sandbox API简化容器调用链

    Kubernetes 的最小编排调度单元 Pod Sandbox 实际上是一个沙箱,为其中的容器提供了资源共享和安全隔离的运行环境。
    的头像 发表于 11-20 17:08 582次阅读
    iSulad Sandbox API简化容器调用链