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So funktioniert die Kubernetes (k8s)-Architektur

2024-07-12

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Kubernetes-Übersicht

  • Kubernetes (k8s): Ein Open-Source-Container-Orchestrierungssystem von Google.
  • Herkunft des Namens: Kubernetes hat ein langes Wort und die mittleren 8 Buchstaben werden normalerweise weggelassen, was als k8s bezeichnet wird.
  • Es befindet sich zwischen Anwendungsdiensten und Servern und koordiniert und verwaltet mehrere Anwendungsdienste über Richtlinien.
  • Durch die YAML-Dateikonfiguration werden eine automatische Bereitstellung, ein automatischer Neustart sowie eine automatische Erweiterung und Kontraktion von Anwendungen realisiert.

Kubernetes-Architektur

  • Kontrollebene: Entspricht dem Gehirn des Clusters und ist für die Verwaltung und Steuerung der Arbeitsknoten verantwortlich.

    • Zu den Komponenten gehören:
      • API Server: Stellt eine API-Schnittstelle für den Betrieb von Dienstressourcen bereit.
      • Planer: Verantwortlich für Ressourcenplanungsentscheidungen.
      • Controller Manager: Verantwortlich für die Erstellung und Schließung von Anwendungsdiensten.
      • usw.: Als Speicherschicht speichert es den Clusterstatus und die Daten.
  • Arbeitsknoten (Knoten): Entspricht den Händen und Füßen des Clusters und ist für die Ausführung von Aufgaben und die Ausführung von Anwendungsdiensten verantwortlich.

    • Zu den Komponenten gehören:
      • Pod: Die laufende Instanz des Containers, die kleinste Planungseinheit in k8s.
      • Kubelet: Verantwortlich für das Lebenszyklusmanagement von Pod.
      • Containerlaufzeit: Verantwortlich für das Lebenszyklusmanagement von Containern wie Docker.
      • Kube-Proxy: Verantwortlich für den Netzwerk-Proxy und die Anforderungsweiterleitung des Knotens.

Kubernetes-Kernkonzepte

  • Cluster: Besteht aus einer Steuerebene und mehreren Worker-Knoten.
  • Containerbild: Verpackte Dateien, die Anwendungscode und abhängige Umgebungen enthalten.
  • Container: Die laufende Einheit des Anwendungsdienstes.
  • Pod: Eine Sammlung von einem oder mehreren Containern, die Netzwerk- und Speicherressourcen gemeinsam nutzen.

Kubernetes-Betriebstools

  • kubectl: Das von k8s bereitgestellte Befehlszeilentool wird verwendet, um mit der k8s-API zu interagieren und die Bereitstellung und Verwaltung von Diensten zu vereinfachen.

Dienstbereitstellungs- und Aufrufprozess

  • Bereitstellungsservice: Stellen Sie Dienste bereit, indem Sie YAML-Dateien schreiben und kubectl-Befehle ausführen.
  • Serviceanruf: Externe Anfragen gelangen über den Ingress-Controller in den Cluster und werden vom Kube-Proxy an den entsprechenden Pod weitergeleitet.

Kubernetes-Vorteile

  • Automatisieren Sie Bereitstellung, Neustart und Skalierung.
  • Vereinfachen Sie die Servicebereitstellung sowie Betriebs- und Wartungsprozesse.
  • Unterstützen Sie das Management großer Containerdienste.

Zusammenfassen

  • k8s ist ein leistungsstarkes Tool zur Container-Orchestrierung, das die automatisierte Verwaltung und Planung von Anwendungsdiensten durch die Zusammenarbeit der Steuerungsebene und der Worker-Knoten realisiert.
  • Die Kontrollebene ist für die Entscheidungsfindung und Befehlserteilung verantwortlich, und die Worker-Knoten sind für die Ausführung von Aufgaben und die Ausführung von Anwendungen verantwortlich.
  • Über das kubectl-Tool können Benutzer problemlos mit der k8s-API interagieren, um eine schnelle Bereitstellung und Verwaltung von Diensten zu erreichen.

Frage

  • Welche Beziehung besteht zwischen Docker und k8s?