1. Kubernetes简介
1.1 什么是Kubernetes
Kubernetes(简称K8s)是一个开源的容器编排平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它由Google设计并捐赠给Cloud Native Computing Foundation进行维护。
1.2 Kubernetes的核心功能
- 容器编排和调度:自动化容器部署、扩展和管理。
- 应用的弹性伸缩和自愈:根据负载自动调整容器数量。
- 大规模管理集群:在分布式系统中运行弹性工作负载。
2. Kubernetes架构
2.1 架构组件
- Master节点:负责集群的管理和控制。
- Node节点:运行容器的工作节点。
- Pod:Kubernetes中的最小工作单元,一组容器共享相同网络命名空间和文件系统。
2.2 Kubernetes工作流程
- 用户提交部署请求。
- Master节点接收请求并创建Pod。
- Node节点调度Pod并运行容器。
- 容器运行并提供服务。
3. Kubernetes核心概念
3.1 Pod
Pod是Kubernetes中的最小部署单元,它包含一组容器和共享的存储和网络资源。
3.2 Service
Service定义了一个访问Pod的规则,它允许外部访问集群内的服务。
3.3 Deployment
Deployment是Kubernetes中的高级部署对象,用于管理Pod的创建、更新和回滚。
3.4 StatefulSet
StatefulSet用于管理有状态的应用程序,如数据库。
4. Kubernetes集群管理
4.1 集群部署
使用kubeadm工具可以快速部署Kubernetes集群。
# 初始化Master节点
kubeadm init
# 将Worker节点加入集群
kubeadm join <master-ip>:<master-port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>
4.2 集群管理工具
- kubectl:Kubernetes的命令行工具,用于与集群进行交互。
- Helm:Kubernetes的包管理工具,用于部署和管理应用。
4.3 集群监控和日志
- Prometheus:开源监控解决方案。
- Grafana:数据可视化工具。
- ELK:日志收集和分析工具。
5. 实战案例
5.1 部署Nginx应用
- 创建Nginx应用的Deployment配置文件。
- 使用kubectl应用配置文件。
# nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
5.2 部署MySQL数据库
- 创建MySQL应用的StatefulSet配置文件。
- 使用kubectl应用配置文件。
# mysql-statefulset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: mysql
spec:
serviceName: "mysql"
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mysql
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysql-root-pass
key: password
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi
kubectl apply -f mysql-statefulset.yaml
6. 总结
Kubernetes是一个强大的容器编排平台,可以帮助您简化应用程序的部署、扩展和管理。通过学习这份实用PPT,您可以掌握Kubernetes的核心技术,从而在集群管理方面变得更加高效。