华为云云原生王者之路集训营（黄金-第三章和第四章)

第三章 Kubernetes系统快速入门

1.kubernetes介绍

云计算的发展历程

“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

kubernets概览

模型对象  

1.Pod  能够创建、调度和管理最小部署单元

2.Service  一个Pod的逻辑集合和访问这个集合的策略

3.Deployment  无状态工作负载          StatefulSet  有状态工作负载

...

增删改查  apiserver

功能组件   Master:   apiserver        Scheduler          Controller  Manager

Node： Kubelet      Kube-proxy

功能特性: Pod调度  部署启动  运行监控  服务发现  升级运维  扩容缩容  

关键概念-Pod

在Kubernetes中，Pods是能够创建、调度、和管理的最小部署单元，是一组容器的集合, 而不是单独的应用容器。

同一个Pod里的容器共享同一个网络命名空间，IP地址及 端口空间。

从生命周期来说，Pod是短暂的而不是长久的应用。Pods被调度到节点，保持在这个节点上直到被销毁。

POD实例:

{

"kind": "Pod",

"apiVersion": "v1",

"metadata": {

"name": "redis-django",

"labels":{

    "app": "webapp"

  }

},

"spec":{

  "containers": [

   {

     name": "key-value-store",

     "image": "redis"

},

{

    "name": "frontend",

     "image": "django"

      }

    ]

  }

}

Pod详解-容器(Containers)

Infrastructure Container:基础容器

    1.用户不可见，无需感知

    2.维护整个Pod网络空间

InitContainers:初始化容器，一般用于服务等待处理以及注册Pod信息等

   1.先于业务容器开始执行

   2.顺序执行，执行成功退出(exit0) ，全部执行成功后开始启动业务容器

Containers:业务容器(Tomcat,nginx等)

    并行启动，启动成功后一直Running

容器基本组成:

镜像部分: 镜像地址和拉取策略       拉取镜像的认证凭据

启动命令:

command:替换docker容器的entrypoint

args: 作为docker容器entrypoint的入参

计算资源:

请求值:调度依据

限制值:容器最大能使用的规格    

Pod详解-外部输入

Pod可以接收的外部输入方式:环境变量、配置文件以及密钥。

环境变量:使用简单，但一旦变更后必须重启容器。

Key-value 自定义     From 配置文件(configmap)     From密钥(Secret)

以卷形式挂载到容器内使用，权限可控。  配置文件(configmap)      密钥(secret)

Pod与工作负载的关系

通过label-selector和owerReference 相关联

Pod 通过工作负载实现应用的运维，如伸缩、升级等

关键工作负载-ReplicaSet

• ReplicaSet-----副本控制器
• 确保Pod的一定数量的份数（replica）在运行。如果超过这个数量，控制器会杀死一些，如果少了，控制器会启动一些。
• ReplicaSet用于解决pod的扩容和缩容问题(HA,工作负载等)
• 通常用于无状态应用

关键工作负载--Deployment

Kubernetes Deployment提供了官方的用于更新Pod和Replica Set (下一代的Replication Controller)的方法，您可以在Deployment对象中只描述您所期望的理想状态（预期的运行状态)，Deployment控制器为您将现在的实际状态转换成您期望的状态;

Deployment集成了上线部署、滚动升级、创建副本、暂停上线任务，恢复上线任务，回滚到以前某一版本（成功/稳定）的Deployment等功能，在某种程度上，Deployment可以帮我们实现无人值守的上线，大大降低我们的上线过程的复杂沟通、操作风险。

Deployment的典型用例:

1.使用Deployment来启动（上线/部署）一个Pod或者ReplicaSet

2.检查一个Deployment是否成功执行

3.更新Deployment来重新创建相应的Pods（例如，需要使用一个新的Ilmage).

4.如果现有的Deployment不稳定，那么回滚到一个早期的稳定的Deployment版本

users:命令行，接口为主

master:

Kubernetes Controllers

Kubernetes的Default scheduler

• 为 pod 找到一个合适的 Node
• Default scheduler 基于列队的调度器，一次调度一个pod，调度时刻全局最优

第四章  Kubernetes集群管理

1.Kubernetes集群生命周期管理介绍

      1.kubernetes集群的部署形态

自建模式：需要用户管理，可操作性最大，k8s用户节点，k8s控制平面，k8s对接云服务和集群管理对接基础设施

托管模式（CCE）：需要管理业务和k8s用户节点，聚焦于业务

Serverless模式（CCI）：只需要管理业务。

 kubernetes集群-常见部署方式

本地服务器：minikube，本地开发调试

自备服务器：kubeadm，kops，kubespray ，第三方托管，需要动手，学习

云服务CCE：容器平台集群管理 + 云基础设施

云服务CCI：容器平台serverless——云基础设施——服务器。

Kubernetes部署工具:https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/tools/

Turnkey 云解决方案:https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/turnkey-solutions

K8S生产集群

1.高可用（满足业务容灾需求）2.弹性伸缩（满足动态资源需求）3.安全和权限管理（满足组织权限管理需求）

自建与运维k8s集群优点是高灵活性，可定制开发。缺点是重资产，高投入，运维成本高，跨云迁移困难。（推荐开发者学习）

使用CNCF认证k8s容器平台优点是轻资产，低投入，运维成本低，跨云迁移方便。缺点是灵活性较低，迭代依赖云产商。（企业生产）

Kubernetes生产环境:Kubernetes 文档 入门 生产环境

K8S集群架构-CCE集群

CCE集群：控制平面托管，深度对接云基础设施，云原生全栈

云容器引擎与其他云服务的关系

https://support.huaweicloud.com/productdesc-cce/cce_productdesc_0008.html

集群概述:云容器引擎 CCE > 用户指南> 集群管理> 集群概述

生命周期:https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0005.html

cce集群网络规划实践:https://support.huaweicloud.com/bestpractice-cce/cce_bestpractice_00004.html

2.Kubernetes节点生命周期介绍

kubernetes节点介绍-Node定义

Kubernetes架构节点: https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/architecture/nodes/  

业务负载（POD）是资源的消费者

节点（Node）是业务负载的载体

云产商（Provider）是基础资源的生产者

通过节点池管理集群节点资源

节点池：集群中具有相同配置的一组节点，一个节点包含一个节点或多个节点
CCE集群中支持多种方式添加节点：

节点管理：创建节点（通过CCE创建服务器）

节点管理：纳管节点（已创建的服务器）

节点池管：更新期望节点数

默认节点池:创建节点、纳管节点    节点池:节点池节点

购买集群：https//suport.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0298.html

小结:

1.了解Kubernetes节点的基本概念

2.了解CCE集群中扩容节点的3种方式

3.演示:使用节点池管理快速地扩容节点资源

4.初步了解了Kubernetes集群的组件

5.初步了解了集群常见的部署形态和方式

6.以华为云CCE服务为例，初步了解了如何通过云容器平台快速搭建Kubernetes集群、添加Node节点。

节点概述:https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0180.html
购买节点: https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0033.html
节点池概述: https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0081.html
创建节点池: https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0012.html
管理节点池: https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0222.html