k8s体系架构介绍

k8s现在已经成为容器领域事实上的底层基础设施，对docker良好的支持，作为devops流程中的重要一环，使得devops更方便的落地，也使得开发和运维能够更加紧密的协作。

k8s体系架构介绍

k8s是由google研发，是容器的编排工具，其创造性的设计和在google内部大规模的生产应用，同时各大头部公司的大力支持，使得它在容器编排领域占据主导地位。

主要功能：

镜像管理：对image管理像yum对包管理一样，变得简单有效。对组件和应用程序的环境进行集装箱式打包，使用的时候直接拉取镜像，解决了以往令人头疼的环境问题

容器编排：对容器进行统一调度管理，全生命周期的管理维护，同时能够对异常的容器进行自动化维护，大大减轻了运维工程师的负担

高效资源利用：弹性扩缩容技术，能够有效的应对业务系统高低峰场景，低峰期降低容器数量，高峰期扩展容器数量，重要的是这些操作都是自动化完成的

无状态，有状态，存储，网络等良好的支持：底层的基础设施基本上都能够支持，都可以使用k8s管理维护，功能强大到令人咂舌

分享了这么多它强大的功能，我们现在正式来了解它，首先我们先看一下涉及到的体系化的知识点：

主要是一下几个方面：

容器引擎（Docker），镜像仓库（harbor,Nexus）,常用资源对象（NameSpace，Pod，service，ingress，label and selector，ConfigMap，Volumes等），控制器（DM，Replicaset，Satefullsate，job，cronjob，HPA等），Dns（Coredns，kubedns）,服务发现和负载均衡（ingress，service），安全（Namespace，serviceAccount，RBAC），监控（promethus+grafana） k8s部署（二进制，kubeadmin），数据库(Etcd),配置管理（configMap），包管理（helm），微服务（istio），存储（分布式存储ceph，nfs，volumes等），网络（flanel，calico，Cannel）等

今天我们主要来了解一下基本的知识：生产环境部署架构（自动化部署脚本分享），主要的资源对象以及资源对象间的关系等，（总体知识结构梳理顺后，后面会对整体的架构进行落地最佳实践）

生产环境部署架构：三个Master节点+多个Node节点组成高可用k8s集群

三个Master节点前面通过负责均衡软件提供客户端的唯一访问入口

现在我们从客户端的视角来看，流量如何访问到后端的k8s服务上

下面来了解pod，容器，Node之间的关系，pod定义好之后会被k8s调度到不同的Node节点上

这里有个巧妙的设计：不同的pod之间通过标签选择器Selector来组成逻辑上的应用集群，如下虚线红圈部分就组成了一个应用集群

同时pod中的容器是无法被外部访问到的，需要通过服务来暴露，就是下图中的Service，然后通过Deployment这个控制器来总体控制运行时数量

注：这里需要注意的是这个service服务也只能是被k8s集群内部访问，想要对集群外部客户端访问，需要部署nginx-ingress-controller组件来做反向代理服务，同时需要定义ingress来告诉nginx-ingress-controller对流量的转发规则

*注：另外k8s中都是以namespace来进行整体资源隔离的 *

我们把专注点切回到pod，pod是k8s中非常重要的一个概念，pod定义了所有容器运行的环境变量，比如挂在的Volume规则，相关的Event信息，网络信息，Endpoint等，pod都会被分配到一个ip地址

最后来聊一聊ConfigMap，pod太多会导致一个问题，就是Docker中的配置如何进行管理维护，k8s给我们提供了非常好的解决方案：将配置集中化管理，然后通过挂载的方式挂载到各个容器中，真是绝妙的设计！

k8s部署架构落地

k8s安装部署异常复杂，安装前需要进行一系列的前置检查：网络，cpu，内存，需要关闭iptable，swap，安装ipvs，docker等，我这里有一键自动化检查部署脚本，欢迎关注我，我可以后台把脚本提供给需要的朋友

同时我安装了kubernetesui/dashboard，统一管理k8s的UI控制台以便更好的管理k8s的对象资源：

首先我在这个k8s集群上各创建了一个pod：wordpress，mysql 然后创建对应的deployment控制器来控制这两个pod的副本数量。

其次创建了一个wordpress服务，来提供集群内部对外暴露服务，为了能够让k8s集群外部的客户端用户能够访问到我的pod资源我还需要创建nginx-ingress-controller和ingress规则资源定义

总体个人感受：

最终一个最基础的分布式架构wordpress博客系统就落地搭建好了，跟以往传统的分布式架构方式进行比较发现，容器确实大大的提高了底层基础设施的交付效率，像wordpress mysql这种服务直接拉取image就可以了，开箱即用。
k8s还提供了一整套周边的生态，比如镜像管理，监控管理，日志管理，配置管理等，整个体系非常的成熟完善，云原生是未来至少十几年数据中心基础架构的的底层操作系统，在企业中扮演者越来越重要的角色，我们作为从业者，学好它也是非常必要的。

（文末福利：受限于文章篇幅，文中并没有把创建pod，deployment，service的yaml文件贴出来，有需要的朋友可以在后台留言，我整理好后发给你们）