本文分两部分，第一部分（一~七）介绍云原生相关概念和关键技术，第二部分（八~十一）介绍k8s相关内容，包括架构、网络、存储、实践等

一、云原生的定义 CNCF

容器化
动态编排调度 – 提供资源的利用率、降低运维成本
微服务

二、云原生的关键技术

容器->微服务->DevOps

三、微服务&服务网格(Service Mesh)

图片描述

3.1. 微服务 VS 单体应用

单体应用存在服务的技术栈要求一致、多个功能更新/迭代需要同步、耦合导致单一模块的问题会相互影响
微服务是将复杂的应用拆分成独立自治的多个小服务，服务与服务通过松耦合的方式交互
微服务的架构，包含API网关，服务注册与发现，服务间通信(服务网格，Istio)，服务可靠性保证(熔断、服务降级、冗余与容灾)

3.2. Service Mesh

图片描述

四、容器–docker & k8s

容器镜像
容器运行时(namespace&cgroups&unionFS)
容器网络、存储(none、container、bridge，第三方如flannel等; volum、bind mount、tmpfs mount)
容器编排调度(k8s等)

图片描述

五、不可变的基础设施

相对于传统的可变基础设施。存在雪花服务器、配置漂移等问题
实例不可更改，直接重新调度新的

六、声明式API

指定最终的状态，然后系统通过不断的调整当前状态（基于资源），直至达到期望的状态
在k8s中，就是在yaml文件中定义对象的声明，指定最终要什么样子，然后交给k8s实施
```
[root@jabin-devcloud ~]# cat my_namespace.yaml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: jabin-test
```

七、DevOps

自动化部署，持续集成（编码、单元测试）、持续交付（测试->预发布）、持续部署（生产环境）图片描述

八、k8s概览

8.1 k8s的架构

图片描述

kubectl。命令行接口，用于执行k8s集群的操作命令
Api-Server。提供对k8s各种对象（pod, depoyment等）的增删改查操作；k8s组件间的通信都通过这个
scheduler。调度pod到满足调度策略(预判->优先级)的Node上，并把绑定的信息写入etcd
controller-manage。内涵多种xxx_controller（depolyment, Namespace, Node）；维护集群的状态 go wait.Until/Forever
etcd。存储k8s的数据，和状态信息
kubelet。负责维护Node上pod的生命周期
kube-proxy。外部服务访问内部Pod的代理(默认基于iptables)
pod。调度的最小单元，同个pod内的容器间可实现网络和存储的共享

8.2 k8s的常用对象及操作

Namespace、Pod(preStop)、RC/RS、Node、Service/Ingress
Deployment

// kubectl apply -f nginx_test.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600    // 执行操作的超时时间
  replicas: 20
  revisionHistoryLimit: 10    // 保存的历史版本数量
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-deployment
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%         // 升级过程中最多可以比原先设置多出的 pod 数量
      maxUnavailable: 25%   // 升级过程中最多有多少个 pod 处于无法提供服务的状态
    type: RollingUpdate     // 更新策略
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deployment
    spec:
      containers:
      - name: nginx-deployment
        image: nginx:1.9
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80

九、k8s的网络

Overlay, underlay(物理层)
Flannel && calico (基于隧道–打解包源ip和目标ip，性能消耗比较大；基于路由–路由广播，不进行打解包，路由表膨胀)
CNI规范、标准

9.1 场景1–同个pod内的容器间通信 (共享相同的网络，Localhost)

图片描述

共享卷
IPC
localhost

9.2 场景2–同个node的不同pod间的容器通信

图片描述

9.3 场景3–集群内不同node的容器间通信 (flannel)

图片描述

9.4 场景4–外部和集群内的容器通信（Service && Ingress）

Service。 enpoints DNS
Ingress

十、k8s的存储

10.1 容器的存储

图片描述

docker Volum & bind mount

10.2 k8s持久化存储

比如像redis/tcaplus集群要用k8s部署，就需要用到了
PV & PVC
CSI. 容器存储接口标准

十一、k8s的简单实践

基于minikube搭建单机k8s

11.1 安装

// 1. 安装 kubectl
curl -LO "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl
chmod +x kubectl 
kubectl -v
kubectl version

// 2. 安装minikube
curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64   && chmod +x minikube
install minikube /usr/local/bin/
minikube config set vm-driver none

// 3. 启动问题解决 
yum install conntrack
yum install conntrack-tools
//主机名规范问题
vi /etc/hosts
hostname jabin_devcloud
minikube start
minikube status
minikube dashboard
// 网络策略问题
kubectl create deployment hello-node --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.4
kubectl get services
minikube status
netstat -anp|grep minikube
kubectl cluster-info
kubectl version
kubectl get services
wget "http://download.devcloud.oa.com/iProxy.sh" -O iProxy.sh
source iProxy.sh -uninstall

11.2 实践–在k8s上部署nginx

两个描述文件

// 1. nginx应用的描述文件8.2已给出
// 2. service 描述文件
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
 app: nginx-deployment
  ports:
  - protocol: TCP
 port: 80
 targetPort: 80
 nodePort: 32666

具体步骤

// 1. 创建nginx应用
kubectl apply -f nginx_test.yaml 
// 2. 集群内通过访问clusterip，测试部署是否成功
[root@VM_10_209_centos ~]# curl 192.168.10.6
//<!DOCTYPE html>
//<html>
//<head>
//<title>Welcome to nginx!</title>
//...
// 3. 创建NodePort类型的service，暴露给集群外访问
[root@VM_10_209_centos ~]# kubectl apply -f nginx_svc.yaml 
service/nginx-service configured
[root@VM_10_209_centos ~]# curl 127.0.0.1:32666
//<!DOCTYPE html>
//<html>
//<head>
//<title>Welcome to nginx!</title>
//<style>
//    body {
//        width: 35em;
//        margin: 0 auto;
//        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
//    }
//...

云原生应用与k8s

一、云原生的定义 CNCF

二、云原生的关键技术

三、微服务&服务网格(Service Mesh)

3.1. 微服务 VS 单体应用

3.2. Service Mesh

四、容器–docker & k8s

五、不可变的基础设施

六、声明式API

七、DevOps

八、k8s概览

8.1 k8s的架构

8.2 k8s的常用对象及操作

九、k8s的网络

9.1 场景1–同个pod内的容器间通信 (共享相同的网络，Localhost)

9.2 场景2–同个node的不同pod间的容器通信

9.3 场景3–集群内不同node的容器间通信 (flannel)

9.4 场景4–外部和集群内的容器通信（Service && Ingress）

十、k8s的存储

10.1 容器的存储

10.2 k8s持久化存储

十一、k8s的简单实践

11.1 安装

11.2 实践–在k8s上部署nginx

十二、参考链接

CATALOG

FEATURED TAGS