Kubernetes documentation

什么是 Kubernetes？

Kubernetes 是一个开源容器管理工具，负责容器部署，容器扩缩容以及负载平衡。它提供了出色的社区，并与所有云提供商合作。因此，可以说 Kubernetes 不是一个容器化平台，而是一个多容器管理解决方案。

其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 如何简化容器化部署？

跨主机的容器都需要相互通信。因此，要做到这一点，需要一些能够负载平衡，扩展和监控容器的东西。由于 Kubernetes 与云无关并且可以在任何公共/私有提供商上运行，因此可以简化容器化部署程序。

什么是 kubectl？

Kubectl 是一个平台，可以使用该平台将命令传递给集群。因此，它基本上为CLI 提供了针对 Kubernetes 集群运行命令的方法，以及创建和管理 Kubernetes组件的各种方法。

什么是 kubelet？

kubelet是一个代理服务，它在每个节点上运行，并使从服务器与主服务器通信。因此，Kubelet 处理 PodSpec 中提供给它的容器的描述，并确保 PodSpec 中描述的容器运行正常。可以创建 pod、删除 pod。

k8s 有哪些组件？

  1. etcd 保存了整个集群的状态；
  2. apiserver 提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API 注册和发现等机制；
  3. controller manager 负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；
  4. scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器上；
  5. kubelet 负责维护容器的生命周期，同时也负责 Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
  6. Container runtime 负责镜像管理以及 Pod 和容器的真正运行（CRI）；
  7. kube-proxy 负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡。

什么是 Ingress，它是如何工作的？

Ingress 网络是一组规则，充当 Kubernetes 集群的入口点。这允许入站连接，可以将其配置为通过可访问的 URL，负载平衡流量或通过提供基于名称的虚拟主机从外部提供服务。因此，Ingress 是一个 API 对象，通常通过 HTTP 管理集群中服务的外部访问，是暴露服务的最有效方式。

service的类型有哪几种

service的类型一般有4中，分别是：

  • ClusterIP：表示service仅供集群内部使用，默认值就是ClusterIP类型

  • NodePort：表示service可以对外访问应用，会在每个节点上暴露一个端口，这样外部浏览器访问地址为：任意节点的IP：NodePort就能连上service了

  • LoadBalancer：表示service对外访问应用，这种类型的service是公有云环境下的service，此模式需要外部云厂商的支持，需要有一个公网IP地址

  • ExternalName：这种类型的service会把集群外部的服务引入集群内部，这样集群内直接访问service就可以间接的使用集群外部服务了

一般情况下，service都是ClusterIP类型的，通过ingress接入的外部流量。

Pod到Service的通信？

  1. k8s在创建服务时为服务分配一个虚拟IP，客户端通过该IP访问服务，服务则负责将请求转发到后端Pod上；

  2. Service是通过kube-proxy服务进程实现，该进程在每个Node上均运行可以看作一个透明代理兼负载均衡器；

  3. 对每个TCP类型Service，kube-proxy都会在本地Node上建立一个SocketServer来负责接受请求，然后均匀发送到后端Pod默认采用Round Robin负载均衡算法；

  4. Service的Cluster IP与NodePort等概念是kube-proxy通过Iptables的NAT转换实现，kube-proxy进程动态创建与Service相关的Iptables规则；

  5. kube-proxy通过查询和监听API Server中Service与Endpoints的变化来实现其主要功能，包括为新创建的Service打开一个本地代理对象，接收请求针对针对发生变化的Service列表，kube-proxy会逐个处理；

更多k8s基础知识及问题解答见：

kuberntes架构师200题大全

K8S面试题

参考