一文详解k8s体系架构知识

news2025/4/1 11:50:25

0.云原生

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1.k8s概念

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1. k8s集群的两种管理角色

Master：集群控制节点，负责具体命令的执行过程。master节点通常会占用一股独立的服务器（高可用部署建议用3台服务器），是整个集群的首脑。

Master节点一组关键进程：kubernetes API Servier（kubeapiserver）
kubernetes controller Manager(kube-controller-mannager)
kuberntes Scheduler(kube-scheduler)
Node:是k8s的工作负载节点
Node节点一组关键进程：kubelet(负责pod对应的容器的创建、启动等任务)
kube-proxy（负责k8s service的通信与负载均衡机制）
docker-engine（Docker引擎，负责本机的容器的创建、管理工作）

2.k8s基本概念

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pod:
Replication Controller(RC):就是定义一个期望的场景，即声明一种pod的副本数量在任意时刻都符合一个预期值；
RC的定义包含如下部分:

pod期待的副本数（replicas）;
用于筛选目标Pod的label Selector；
当pod的副本数量小于预期数量时，用于创建新pod的pod模板（template）

Deployment:解决pod的编排问题
Horizontal Pod autoscaler（HPA）:通过追踪分析RC控制的所有目标Pod的负载变化情况，来确定是否需要针对性的调整目标pod的副本数

2.k8s 使用

1.k8s安装

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2.k8s命令行

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k8s常用命令：

对象管理

#创建deployment资源
kubectl create -f nginx-deployment.yaml

#查看deployment
kubectl get deploy

#查看ReplicaSet
kubectl get rs

#查看pods所有标签
kubectl get pods --show-labels

#根据标签查看pods
kubectl get pods -l app-nginx

#滚动更新镜像
kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx-nginx:1.11
或者
kubectl edit deployment/nginx-deployment
或者
kubectl apply f nginx deployment.yaml

#实时观察发布状态：
kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

#查看deploymnet 历史修订版本
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment
kubectl rollout history deployment/nginx deploymnet rcvison=3

#滚动到以前版本
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-reverison=3

#扩展deployment的pod副本数量
kubectl scale deployment nginx deployment replicas=10

#设置启动扩展/缩容
kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

#查看日志
kubectl logs -l app=nginx -f

#删除服务
kubectl delete -f nginx-deployment.yaml
kubectl delete -f nginx-service.yaml

#查看service endpoint后面节点
kubectl get ep nginx-service

pod管理，增删该查

#创建pod资源
kubectl create -f pod.yaml

#查看pods
kubectl get pods pod-test

#查看pod描述
kubectl describe pod pod-test

#替换资源
kubectl replace -f pod.yaml -force

#删除资源
kubeclt delete pod pod-test
kubectl get all

#查看启动实时日志
kubecl logs po/pod-test -f

#进入pod中容器
kubeclt exec pod-test -it bash

#查看容器中变量
echo $Test

#退出容器
exit

#查看pod详情
kubeclt describe pod-test
kubectl get pods -o wide

#查看k8s字段描述资源
kubectl explain pods.spec.containers

#访问页面
curl -I 192.164.11:80/index.html

kubectl get pods -n xx命名空间

Kubectl logs -f 服务实例id -n xx命名空

minikube get-k8s-versions: 查看k8s最新版本
minikube dashboard
minikube status

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3.k8s网络

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4.k8s负载均衡

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5.k8s存储

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持久化存储：
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6.k8s集群安全机制

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7.heml使用

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8.k8s监控

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9.k8s部署java项目

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10.k8s常见知识点

1.静态pod与普通pod的区别？
静态Pod：是直接在Kubernetes集群的某个节点上运行，而不是通过Kubernetes的API服务器进行管理的；这些Pod不是由Kubernetes的控制器（如Deployment、StatefulSet等）管理的，而是通过节点上的特定配置文件直接创建的。
动态Pod：是通过Kubernetes API服务器管理的，它们由控制器（如Deployment、StatefulSet等)动态创建和管理的。这些Pods的生命周期、扩展和故障恢复都是自动管理的；

需要直接与节点交互或在集群初始化阶段快速部署Pods，使用静态Pod可能更合适。
如果需要自动化管理、高可用性和易于扩展的特性，使用动态Pod（通过控制器管理） 更合适。

2.Node与Node,Pod与Node之间的通信？
Node与Node之间通过容器网络插件flannel实现；

Pod与Node之间通信：
同一 Node 上的 Pod：可以直接通过 IP 地址或 DNS 名称进行通信
不同 Node 上的 Pod：通过 Kubernetes service或 Ingress 进行通信

3.pod的创建?

用户提交Pod定义‌：用户到API Server
认证与鉴权（Authentication & Authorization）
当执行kubectl apply -f pod.yaml时，请求首先到达API Server
Kube-Scheduler调用资源，选择适合的节点运行pod
持久化存储（etcd写入）
API Server将Pod配置写入etcd集群，此时Pod处于Pending状态

4.docker /containerd /CRI区别？
docker: 是一个完整的容器管理平台，提供镜像构建、容器运行、网络管理、存储卷等全生命周期功能。它包含 Docker CLI（用户交互工具）、Docker Daemon（守护进程）等组件，底层依赖 Containerd 作为运行时
containerd: 是轻量级容器运行时，专注于容器的生命周期管理（创建、启动、监控、销毁）和镜像传输/存储。作为 Docker 的底层组件，Containerd 独立于 Docker，通过 CRI 直接与 Kubernetes 集成，无需额外适配层
CRI: 是 Kubernetes 定义的接口规范（基于 gRPC），用于标准化容器运行时与 Kubelet 的交互。CRI 不直接管理容器，而是为 Kubernetes 提供统一的容器操作接口，支持多种运行时（如 Containerd、CRI-O）

5.k8s使用的网络是什么？flannel

3. k8s yaml编写工具

https://k8syaml.com/
idea k8s插件,效果如下：
k8s提供了在线动态模版，常见的预定义配置模版如下：
- kcm ：ConfigMap
- kdep：Deployment
- kpod：Pod
- kres：Generic resource
idea k8s插件使用参考连接：
https://juejin.cn/post/7122400716110430245
https://blog.csdn.net/J080624/article/details/14346370