k8s入门探索：从基础到实践

"k8s学习之路的初学者指南，涵盖了k8s的基本概念、架构、核心组件以及关键操作，如pod的创建、CA证书管理、日志查询、高可用性设置、网络配置和微服务解决方案。" 在深入探讨kubernetes（k8s）之前，我们需要了解它的重要性。k8s是一个由谷歌开发的开源容器编排系统，其目标是自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。k8s使得在多主机集群中管理和运行docker容器变得简单，提高了资源利用率，实现了健康检查、自我修复、弹性伸缩、服务发现和负载均衡等功能。 IAAS层通常涉及如OpenStack这样的虚拟机管理平台，而在PAAS层，Docker提供了标准化的应用打包方式，k8s则成为管理和调度这些Docker容器的平台。 k8s的架构包括以下几个关键组件： 1. **kubectl**：这是命令行工具，用于与k8s集群进行交互，如创建、更新和删除资源。 2. **API Server**：作为k8s集群的控制平面，接收和处理来自kubectl的请求，同时将数据存储在etcd中。 3. **etcd**：这是一个分布式键值存储系统，保存了k8s集群的状态信息。 4. **Controller Manager**：监控etcd中的资源变化，执行如Replication Controller (RC)、Deployment等操作。 5. **Scheduler**：负责决定哪个节点最适合运行新的pod，基于节点资源、服务质量等因素。 6. **kubelet**：运行在每个节点上，负责实际的pod创建和管理任务。 7. **kube-proxy**：实现服务的网络策略，提供内部和外部对Service的访问。 在k8s中创建一个pod的过程如下： 1. 用户通过kubectl创建一个pod定义，请求被发送到API Server。 2. API Server将此信息写入etcd。 3. Controller Manager监听到RC的变化，根据RC创建相应的pod实例。 4. Scheduler根据调度算法选择合适的节点，并通过API Server将此信息写入etcd。 5. kubelet在选定的节点上读取pod信息，创建并管理pod的生命周期。 6. 如果创建了Service，Controller Manager会根据Label选择关联的pod，并创建Endpoints信息。 7. kube-proxy监听Service和Endpoints，设置负载均衡，转发流量至对应的pod。 除了以上的基本概念，k8s学习还包括了CA证书的管理和配置，这对于保证集群的安全性至关重要。此外，容器和pod的日志查询是故障排查的关键步骤。Master节点的高可用性通常通过etcd集群的复制和额外的组件如Keepalived或Nginx Ingress实现。k8s网络涉及网络插件（如Flannel、Calico），确保pod间的通信。最后，微服务解决方案如 Istio 或 Linkerd 可以在k8s之上构建，提供更高级的服务发现、路由和安全功能。 k8s的学习是一个逐步深入的过程，涵盖了从基础概念到复杂操作的多个层面。理解并掌握这些知识点，对于成为k8s领域的专家至关重要。