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自动化集成:Kubernetes容器引擎详解


前言:该系列文章,围绕持续集成:Jenkins+Docker+K8S相关组件,实现自动化管理源码编译、打包、镜像构建、部署等操作;本篇文章主要描述Kubernetes引擎用法

自动化集成:Kubernetes容器引擎详解

一、基础简介

Kubernetes简称K8S,是一个开源的分布式的容器编排引擎,用来对容器化应用进行自动化部署和管理。

自动化集成:Kubernetes容器引擎详解

Control-Plane-Components:控制平面组件,对集群做出全局决策,例如:调度、检测和事件响应,可以在集群中的任何节点上运行;

  • api:作为K8S控制面的组件,开放K8S的API,相当于控制面的前端;
  • etcd:兼具一致性和高可用性的键值数据库,作为保存K8S数据的后台库;
  • scheduler:监听新建未指定运行节点的Pods,并为Pod选择运行节点;
  • controllermanager:运行控制器进程,逻辑上是一个单独的进程;

Node:节点组件:每个节点上运行,维护运行的Pod并提供Kubernetes运行环境;

  • kubelet:在每个节点上运行的代理,保证容器都运行在Pod中;
  • kube-proxy:每个节点上运行的网络代理, 维护节点上的网络规则;

Container-Runtime:容器运行时,负责运行容器的软件,支持Docker、containerd、CRI-O等多个容器运行环境,以及任何实现Kubernetes-CRI容器运行环境接口。

二、环境配置

1、服务搭建

使用Git拉取k8s-docker-desktop-for-mac仓库,执行load_images.sh脚本,会拉取本地docker对应的k8s版本,注意这里要等到脚本流程执行完毕,可能因为Git连接的问题,耗时较长,下面是脚本拉取的镜像:

docker images REPOSITORY                           TAG                                                   docker/desktop-kubernetes            kubernetes-v1.21.5-cni-v0.8.5-critools-v1.17.0-debian k8s.gcr.io/kube-apiserver            v1.21.5                                               k8s.gcr.io/kube-proxy                v1.21.5                                               k8s.gcr.io/kube-controller-manager   v1.21.5                                               k8s.gcr.io/kube-scheduler            v1.21.5                                               docker/desktop-vpnkit-controller     v2.0                                                  docker/desktop-storage-provisioner   v2.0                                                  k8s.gcr.io/pause                     3.4.1                                                 k8s.gcr.io/coredns/coredns           v1.8.0                                                k8s.gcr.io/etcd                      3.4.13-0                                              

上述镜像下载完成后,通过docker桌面软件启动k8s即可,这里启动时间相对偏长,启动成功之后界面左下角K8S显示绿色状态:

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2、环境查看

# 查看版本:kubectl version Client Version GitVersion:v1.21.5 Server Version GitVersion:v1.21.5  # 查看集群:kubectl cluster-info Kubernetes control plane is running at local-host:6443  # 查看节点:kubectl get nodes NAME             STATUS   ROLES                  AGE   VERSION docker-desktop   Ready    control-plane,master   23h   v1.21.5 

三、部署Docker镜像

1、核心组件

在执行Docker镜像部署之前,首先要理解该流程中几个核心的概念:

  • Pod:是可以在Kubernetes中创建和管理的、最小的可部署的计算单元;就Docker概念的术语而言,Pod类似于共享命名空间和文件系统卷的一组Docker容器;
  • ReplicaSet:目的是维护一组在任何时候都处于运行状态的Pod副本的稳定集合;通常用来保证一定数量的、完全相同的Pod的可用性;
  • Deployment:为Pods和ReplicaSets提供声明式的更新能力,可以定义Deployment以创建新的ReplicaSet,或删除现有Deployment;
  • Service:抽象的方式将运行在一组Pods上的应用程序公开为网络服务,在K8S中逻辑上Pods集合与访问策略,这种模式被称为微服务;

2、脚本文件

这里将Deployment与Service放在一个.yaml文件中;镜像加载设置imagePullPolicy:Never即本地读取;其中服务发现采用的是NodePort类型,并没有设置具体端口,控制平面会在默认范围内分配一个端口号;

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--- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:   name: cloud-app-deployment   labels:     app: cloud-app spec:   selector:     matchLabels:       app: cloud-app   template:     metadata:       labels:         app: cloud-app     spec:       containers:       - name: cloud-app         image: Cloud_Url/cicada-image/cloud-app         imagePullPolicy: Never         ports:          - containerPort: 8079 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata:   name: cloud-app-service   labels:     app: cloud-app spec:   type: NodePort   ports:      - port: 8080       targetPort: 8079   selector:     app: cloud-app 

3、资源管理

创建资源

kubectl create -f pod.yaml 

查看资源

# 1、查看Pod信息 kubectl get pods -o wide  # 2、查看Service信息 kubectl get svc -o wide  # 3、查看Node信息 kubectl get nodes -o wide 

也可以在K8S的Web控制台上,查看资源的可视化界面,下面截图几个脚本中明确声明的资源信息:

自动化集成:Kubernetes容器引擎详解

删除资源

# 1、通过文件删除 kubectl delete -f pod.yaml  # 2、通过具体资源名删除 kubectl delete pod cloud-app 

4、访问资源

# 查看服务的详细描述 kubectl describe svc cloud-app-service Name:                     cloud-app-service NodePort:                 <unset>  30930/TCP Endpoints:                Pod_IP:Pod_端口 

这里NodePort端口默认分配30930,当外部访问流量到达Service时,会路由到指定Endpoints(端点),通过上面的资源查看可知,这里Endpoints即Pod的IP与端口;

通过:本机IP:分配端口/API方式,即localhost:30930/client访问到docker容器中应用,也可以在Web界面的Pod模块查看具体的日志输出:

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四、控制台组件

Dashboard是基于Web的Kubernetes用户界面,可以使用Dashboard将容器应用部署到Kubernetes集群中,也可以对容器应用排错,还能管理集群资源,查看日志等。

1、创建命名空间

kubectl create namespace cm-dev 

查看命名空间

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2、查看Pod

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3、查看Deployment

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4、查看Service

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五、源代码地址

GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/butte-auto-parent Wiki·地址 https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note 

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