Kubernetes opetusohjelma aloittelijoille: perusteet, ominaisuudet, Archirakenne

Ennen kuin aloitamme tämän Kubernetes-opetusohjelman, opimme:

Mikä on Kubernetes?

Kubernetes on Google-alustalle kehitetty kontinhallintajärjestelmä. Kubernetes auttaa hallitsemaan konttisovelluksia erilaisissa fyysisissä, virtuaalisissa ja pilviympäristöissä. Google Kubernetes on erittäin joustava konttityökalu, joka toimittaa johdonmukaisesti monimutkaisia ​​sovelluksia, jotka toimivat satojen tai tuhansien yksittäisten palvelimien ryhmissä.

Miksi tarvitset kontteja?

Nykypäivän internetin käyttäjä ei koskaan hyväksy seisokkeja. Siksi kehittäjien on löydettävä tapa suorittaa ylläpito ja päivitys keskeyttämättä palveluitaan.

Siksi kontti, joka on eristetty ympäristö. Se sisältää kaiken tarvittavan sovelluksen toimintaan. Sen avulla kehittäjän on helppo muokata ja ottaa sovelluksia käyttöön. Lisäksi säiliöstä on tullut suosituin menetelmä verkkosovellusten pakkaamiseen, käyttöönottoon ja päivittämiseen.

Mitä tehtäviä Kubernetes suorittaa?

Kubernetes on Linux-ydin, jota käytetään hajautetuissa järjestelmissä. Se auttaa sinua olemaan abstrakti solmujen (palvelinten) taustalla olevasta laitteistosta ja tarjoaa yhtenäisen käyttöliittymän sovelluksille, jotka kuluttavat jaettua resurssia.

Miksi käyttää Kubernetesia?

Kubernetes auttaa hallitsemaan pilvisovellusten ja mikropalvelujen resurssien allokointia ja liikenteen hallintaa. Se auttaa myös yksinkertaistamaan palvelukeskeisen infrastruktuurin eri puolia. Kubernetesin avulla voit varmistaa, missä ja milloin säilötyt sovellukset toimivat, ja auttaa sinua löytämään resursseja ja työkaluja, joiden kanssa haluat työskennellä.

Kubernetesin ominaisuudet

Tässä ovat Kubernetesin keskeiset ominaisuudet:

• Automaattinen ajoitus
• Itseparantumisominaisuudet
• Automaattiset julkaisut ja palautukset
• Vaakasuora skaalaus ja kuormituksen tasapainotus
• Tarjoaa ympäristön johdonmukaisuuden kehitystä, testausta ja tuotantoa varten
• Infrastruktuuri on löyhästi kytketty jokaiseen komponenttiin voi toimia erillisenä yksikkönä
• Tarjoaa suuremman resurssien käytön tiheyden
• Tarjoaa yritysvalmiita ominaisuuksia
• Sovelluskeskeinen hallinta
• Automaattisesti skaalautuva infrastruktuuri
• Voit luoda ennakoitavan infrastruktuurin

Kubernetesin perusteet

Nyt tässä Kubernetes-opetusohjelmassa opimme joitain tärkeitä Kubernetesin perusteita:

• Cluster

  Se on kokoelma isäntiä (palvelimia), joka auttaa sinua yhdistämään niiden käytettävissä olevat resurssit. Se sisältää RAM-muistin, suorittimen, RAM-muistin, levyn ja niiden laitteet käyttökelpoiseen pooliin.

• Master

  Master on kokoelma komponentteja, jotka muodostavat Kubernetesin ohjauspaneelin. Näitä komponentteja käytetään kaikissa klusteripäätöksissä. Se sisältää sekä ajoituksen että vastaamisen klusteritapahtumiin.

• Solmu

  Se on yksi isäntä, joka pystyy toimimaan fyysisellä tai virtuaalikone. Solmun tulee suorittaa sekä kube-proxy, minikube että kubelet, joita pidetään klusterin osana.

• nimiavaruus

  Se on looginen klusteri tai ympäristö. Se on laajalti käytetty menetelmä, jota käytetään pääsyn rajaamiseen tai klusterin jakamiseen.

Kubernetes Archirakenne

Alla on yksityiskohtainen Kubernetes-arkkitehtuurikaavio:

Master-solmu

Pääsolmu on ensimmäinen ja elintärkein komponentti, joka vastaa Kubernetes-klusterin hallinnasta. Se on lähtöpiste kaikenlaisille hallinnollisille tehtäville. Klusterissa voi olla useampi kuin yksi pääsolmu vikasietoisuuden tarkistamiseksi.

Pääsolmussa on useita komponentteja, kuten API-palvelin, ohjaimen hallinta, ajoitus ja ETCD. Katsotaanpa niitä kaikkia.

API-palvelin: API-palvelin toimii syöttöpisteenä kaikille REST-komentoille, joita käytetään klusterin ohjaamiseen.

Scheduler

Ajastin ajoittaa tehtävät orjasolmulle. Se tallentaa jokaisen orjasolmun resurssien käyttötiedot. Se vastaa työtaakan jakamisesta.

Se auttaa myös sinua seuraamaan, kuinka työkuormaa käytetään klusterin solmuissa. Se auttaa sinua kohdistamaan työtaakan käytettävissä oleviin resursseihin ja hyväksymään työtaakan.

jne

etcd-komponentit tallentavat määritystiedot ja wright-arvot. Se kommunikoi useimpien komponenttien kanssa vastaanottaakseen komentoja ja toimiakseen. Se hallitsee myös verkkosääntöjä ja portin edelleenlähetystoimintaa.

Työntekijä-/orjasolmut

Työntekijäsolmut ovat toinen olennainen komponentti, joka sisältää kaikki tarvittavat palvelut säilöjen välisen verkottumisen hallintaan, kommunikointiin pääsolmun kanssa, jonka avulla voit määrittää resursseja ajoitetuille säilöille.

• Kubelet: hakee Pod-kokoonpanon API-palvelimelta ja varmistaa, että kuvatut säilöt ovat käytössä.
• Docker-säiliö: Satamatyöläinen säilö toimii kussakin työntekijäsolmussa, joka suorittaa määritetyt podit
• Kube-välityspalvelin: Kube-välityspalvelin toimii kuormituksen tasaajana ja verkon välityspalvelimena palvelun suorittamiseksi yksittäisessä työntekijäsolmussa
• Podit: Pod on yhdistelmä yksittäisiä tai useita säiliöitä, jotka loogisesti kulkevat yhdessä solmuissa

Muut keskeiset terminologiat

Replikoinnin ohjaimet

Replikointiohjain on objekti, joka määrittää pod-mallin. Se myös ohjaa parametreja identtisten Pod-kopioiden skaalaamiseksi vaakasuunnassa lisäämällä tai vähentämällä käynnissä olevien kopioiden määrää.

Replikointisarjat

Replikointijoukot ovat vuorovaikutus replikointiohjaimen suunnittelussa, jossa on joustavuutta siinä, kuinka ohjain tunnistaa ryhmät, joita sen on tarkoitus hallita. Se korvaa replikointiohjaimet niiden paremman replikointivalinnan ansiosta.

käyttöönottoja

Käyttöönotto on yleinen työtaakka, joka voidaan luoda ja hallita suoraan. Käyttöönotto käyttää replikointijoukkoa rakennuspalikkana, joka lisää elinkaarihallinnan ominaisuuden.

Tilalliset joukot

Se on erikoistunut pod-ohjain, joka tarjoaa järjestystä ja ainutlaatuisuutta. Sitä käytetään pääasiassa hienorakeiseen hallintaan, jota tarvitset erityisesti käyttöönottojärjestyksen, vakaan verkottumisen ja pysyvien tietojen suhteen.

Daemon-sarjat

Daemon-sarjat ovat toinen pod-ohjaimen erikoistunut muoto, joka suorittaa podin kopion jokaisessa klusterin solmussa. Tämäntyyppinen pod-ohjain on tehokas tapa ottaa käyttöön podeja, jonka avulla voit suorittaa ylläpitoa ja tarjota palveluja itse solmuille.

Kubernetes vs. Docker Swarm

Tässä on tärkeitä eroja Kubernetes vs Docker.

Kubernetesin edut

• Helppo palvelun organisointi pussien avulla
• Sen on kehittänyt Google, joka tuo pöytään vuosien arvokkaan alan kokemuksen
• Suurin yhteisö kontin orkestrointityökalujen joukossa
• Tarjoaa erilaisia ​​tallennusvaihtoehtoja, mukaan lukien paikalliset, SAN-verkot ja julkiset pilvet
• Noudattaa muuttumattoman infrastruktuurin periaatteita
• Kubernetes voi käyttää paikan päällä paljasmetallia, OpenStackia ja julkisia pilviä Google, Azure, AWS, Jne
• Auttaa sinua välttämään toimittajan lukitusongelmia, koska se voi käyttää mitä tahansa toimittajakohtaisia ​​sovellusliittymiä tai palveluita paitsi silloin, kun Kubernetes tarjoaa abstraktion, esim. kuormituksen tasapainotinta ja tallennustilaa.
• Säiliöinti kubernetesin avulla mahdollistaa pakettiohjelmiston palvelevan näitä tavoitteita. Se mahdollistaa sovellukset, jotka on julkaistava ja päivitettävä ilman seisokkeja.
• Kubernetes antaa sinun varmistaa, että konttisovellukset toimivat missä ja milloin haluat, ja auttaa sinua löytämään resursseja ja työkaluja, joita haluat työskennellä.

Kubernetesin haitat

• Kubenetes-kojelauta ei ole niin hyödyllinen kuin sen pitäisi olla
• Kubernetes on hieman monimutkainen ja tarpeeton ympäristöissä, joissa kaikki kehitys tehdään paikallisesti.
• Turvallisuus ei ole kovin tehokasta.

Yhteenveto

• Container auttaa organisaatiota suorittamaan ylläpitoa ja päivitystä keskeyttämättä palveluita
• Kubernetes on esimerkki Google-alustalla kehitetystä kontinhallintajärjestelmästä.
• Kubernetesin käytön suurin etu on, että sillä voidaan käyttää paikallista OpenStackia, julkisia Google-pilviä, Azure, AWS jne.
• Kubernetes tarjoaa automaattisia ajoitus- ja itsekorjautumisominaisuuksia.
• Cluster, isäntä, solmu ja nimiavaruus ovat tärkeitä kubernetesin perustietoja
• Pääsolmu ja työsolmu ovat tärkeitä Kubernetes-arkkitehtuurin osia.
• Replikointiohjaimet, replikointijoukot, käyttöönotot, tilalliset joukot, demonijoukot ovat muita tärkeitä Kubernetesissa käytettyjä termejä.
• Docker-parvi ei salli automaattista skaalausta, kun taas Kubernetes sallii automaattisen skaalauksen.
• Kubenetesin suurin haittapuoli on, että sen kojelauta ei ole kovin hyödyllinen ja tehokas