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使用Kubernetes你需要知道的硬道理

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摘要:是谷歌內(nèi)部為解決這個問題所做的工作的產(chǎn)物,它為管理容器如何在整個集群中運(yùn)行提供了一個單一的框架。在云中使用服務(wù)在許多云中作為標(biāo)準(zhǔn)問題項提供,盡管它在谷歌云平臺,中最突出地表現(xiàn)為本地特性。使用,運(yùn)行控制平面,將重點(diǎn)部署將用于所需配置的容器。

每一項創(chuàng)新都會帶來新的復(fù)雜性。容器使以一種方便的、可移植的形式打包和運(yùn)行應(yīng)用程序成為可能,但至少要說以規(guī)模管理容器是一個挑戰(zhàn)。

Kubernetes是谷歌內(nèi)部為解決這個問題所做的工作的產(chǎn)物,它為管理容器如何在整個集群中運(yùn)行提供了一個單一的框架。它提供的服務(wù)通常集中在catch all術(shù)語“協(xié)調(diào)”下,但這涵蓋了很多領(lǐng)域:調(diào)度容器、容器之間的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、跨系統(tǒng)的負(fù)載平衡、滾動更新、回滾、高可用性等等。

使用Kubernetes發(fā)行版

Kubernetes誕生于管理Linux容器。但是,對于Kubernetes 1.5,Kubernetes也支持Windows服務(wù)器容器,盡管Kubernetes控制平面必須繼續(xù)在Linux上運(yùn)行。當(dāng)然,借助虛擬化,可以在任何平臺上開始使用Kubernetes。

如果選擇在自己的硬件或虛擬機(jī)上運(yùn)行Kubernetes,一種常見的方法是獲得打包的Kubernetes分發(fā),它通常將上游Kubernetes位與其他部分(容器注冊表、網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全性、日志記錄、監(jiān)控、連續(xù)集成管道等)結(jié)合在一起以完成TE部署。此外,Kubernetes發(fā)行版通常可以安裝并運(yùn)行在任何虛擬機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施中:AmazonEC2、Azure虛擬機(jī)、Google計算引擎、OpenStack等。

另一種方法是在傳統(tǒng)的Linux發(fā)行版上運(yùn)行Kubernetes,盡管這通常會帶來更多的管理開銷和手工操作。例如,Red Hat Enterprise Linux在其軟件包存儲庫中有Kubernetes,但甚至Red Hat也建議僅用于測試和實(shí)驗。Red Hat Stack建議用戶通過OpenShift PaaS使用Kubernetes,而不是手工拼湊一些東西,因為OpenShift現(xiàn)在使用Kubernetes作為自己的本地編排器。

許多傳統(tǒng)的Linux發(fā)行版為建立Kubernetes和其他大型軟件棧提供了特殊的工具。例如,Ubuntu提供了一個名為conjure-up的工具,可以用來在云和裸機(jī)實(shí)例上部署Kubernetes的上游版本。Canonical還提供了Microk8s,一個通過快照包系統(tǒng)安裝的Kubernetes版本。

在云中使用Kubernetes服務(wù)

Kubernetes在許多云中作為標(biāo)準(zhǔn)問題項提供,盡管它在谷歌云平臺(Google Cloud Platform,GCP)中最突出地表現(xiàn)為本地特性。GCP提供兩種運(yùn)行Kubernetes的主要方法。最方便和緊密集成的方法是通過google Kubernetes引擎,它允許運(yùn)行Kubernetes的命令行工具來管理創(chuàng)建的集群。

或者,可以使用Google計算引擎設(shè)置計算集群并手動部署Kubernetes。此方法需要更重的提升,但允許對容器引擎進(jìn)行不可能的自定義。如果剛開始使用容器,請使用容器引擎。稍后,在想嘗試一些更高級的東西之后,比如定制版的Kubernetes或自己修改版本,可以部署運(yùn)行Kubernetes發(fā)行版的VM。

對于Amazon,最初必須通過在EC2中部署計算集群來運(yùn)行Kubernetes。這仍然是一個選擇,但Amazon現(xiàn)在為Kubernetes(EKS)提供彈性集裝箱服務(wù)。使用EKS,Amazon運(yùn)行控制平面,將重點(diǎn)部署將用于所需配置的容器。EKS還運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的上游版Kubernetes。一個聰明的特性是Kubernetes與AWS組合的其余部分的集成。AWS服務(wù)在EKS中顯示為Kubernetes本機(jī)自定義資源定義,因此對AWS或Kubernetes的任何更改都不會破壞這種連接。

許多Kubernetes發(fā)行版附帶了在AWS和其他地方設(shè)置的詳細(xì)說明。例如,Red Hat OpenShift可以通過交互式安裝程序或腳本安裝在一臺或多臺主機(jī)上,或者使用TerraForm“基礎(chǔ)設(shè)施即代碼”配置工具。或者,Kubernetes的kops工具可以用于在AWS上提供一個通用虛擬機(jī)集群,并支持Google Cloud Engine,VMware vSphere和其他正在開發(fā)的云。

Microsoft Azure通過Azure Kubernetes服務(wù)支持Kubernetes。在這里由Azure管理Kubernetes主節(jié)點(diǎn),而通過資源管理器模板或TerraForm創(chuàng)建集群。如果希望同時控制主節(jié)點(diǎn)和代理節(jié)點(diǎn),則可以始終在Azure虛擬機(jī)上安裝Kubernetes分發(fā)版。這就是說,AKS的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是,不需要為主節(jié)點(diǎn)的使用付費(fèi),只需為代理付費(fèi)。

在各種環(huán)境(云環(huán)境或其他環(huán)境)中提供基本Kubernetes集群的一種快速方法是在任何地方使用一個名為Kubernetes的項目。此腳本適用于Google計算引擎、Microsoft Azure、VMware vSphere(需要vCenter)和OpenStack。在每種情況下,Kubernetes Anywhere都為設(shè)置提供一定程度的自動化。

使用MiniKube在本地運(yùn)行Kubernetesetes

如果只在本地環(huán)境(如開發(fā)機(jī)器)中運(yùn)行Kubernetes,而不需要整個Kubernetes enchilada,那么有幾種方法可以設(shè)置“剛好足夠”的Kubernetes以供使用。

一個由Kubernetes開發(fā)團(tuán)隊本身提供的是MiniKube。運(yùn)行它,將在選擇的虛擬化主機(jī)中部署單節(jié)點(diǎn)Kubernetes集群。MiniKube有一些先決條件,但它們都很容易在MacOS、Linux或Windows上實(shí)現(xiàn)。

運(yùn)行Kubernetes演示應(yīng)用程序

一旦運(yùn)行了Kubernetes,就可以開始部署和管理容器了。可以通過使用許多基于容器的應(yīng)用程序演示中的一個來輕松進(jìn)入容器操作。以一個現(xiàn)有的基于容器的應(yīng)用程序演示為例,自己組裝它,看看它是如何組成的,部署它,然后逐步修改它,直到它接近對您有用的東西。如果選擇了MiniKube來找到自己的立足點(diǎn),可以使用hello MiniKube教程在單節(jié)點(diǎn)Kubernetes演示安裝中創(chuàng)建一個包含簡單node.js應(yīng)用程序的Docker容器。

一旦你有了這個想法,你就可以在自己的容器中進(jìn)行交換,并練習(xí)部署這些容器。下一步是部署一個類似于在生產(chǎn)中使用的示例應(yīng)用程序,并熟悉更高級的Kubernetes概念,例如pods(一個或多個包含應(yīng)用程序的容器)、服務(wù)(pods的邏輯集)、副本集(在機(jī)器故障時提供自愈)和部署(appli陽離子版本控制)。

舉個例子,打開wordpress/mysql示例應(yīng)用程序的引擎,將看到更多關(guān)于如何將這些組件部署到Kubernetes中并運(yùn)行它們的說明。還將看到生產(chǎn)級Kubernetes應(yīng)用程序使用的許多概念的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。將學(xué)習(xí)如何設(shè)置持久性卷以保留應(yīng)用程序的狀態(tài),如何通過服務(wù)向彼此和外部世界公開pods,如何將應(yīng)用程序密碼和API密鑰存儲為機(jī)密,等等。

weaveworks有一個示例應(yīng)用程序sock shop,它展示了如何使用微服務(wù)模式來組成Kubernetes中的應(yīng)用程序。對于熟悉底層技術(shù)的人來說,sock shop將是最有用的——node.js、go-kit和spring-boot,但是核心原則是要超越特定的框架并說明云本地技術(shù)。

如果你瀏覽了wordpress/mysql應(yīng)用程序,并設(shè)想有一個預(yù)先烘焙的Kubernetes應(yīng)用程序可以滿足你的需求,那么你可能是對的。Kubernetes有一個名為helm的應(yīng)用程序定義系統(tǒng),它提供了打包、版本和共享Kubernetes應(yīng)用程序的方法。許多流行的應(yīng)用程序(gitlab、wordpress)和應(yīng)用程序構(gòu)建塊(mysql、nginx)通過Kubeapps門戶網(wǎng)站很容易獲得helm“圖表”。

使用Kubernetes管理容器

Kubernetes通過強(qiáng)大的抽象(如pods和服務(wù))簡化了容器管理,同時通過標(biāo)簽和名稱空間等機(jī)制提供了很大的靈活性,這些機(jī)制可用于分離pods、服務(wù)和部署(如開發(fā)、分段和生產(chǎn)工作負(fù)載)。

如果采用上述其中一個示例并在多個命名空間中設(shè)置不同的實(shí)例,那么可以練習(xí)對每個命名空間中的組件進(jìn)行獨(dú)立于其他名稱空間的更改。然后,可以使用部署來允許這些更新在給定名稱空間的pods中逐步展開。

下一步是學(xué)習(xí)如何通過管理基礎(chǔ)設(shè)施的工具來驅(qū)動Kubernetes。例如,Puppet有一個模塊,用于創(chuàng)建和操作Kubernetes中的資源。同樣,HashiCorp的地形對Kubernetes作為一種資源的支持也越來越大。如果您計劃使用這樣的資源管理器,請注意,不同的工具可能會給表帶來非常不同的假設(shè)。例如,puppet和terraform默認(rèn)分別使用可變和不可變的基礎(chǔ)設(shè)施。這些哲學(xué)和行為上的差異可以決定它有多容易或有多困難。

本文翻譯自Serdar Yegulalp(InfoWorld資深作家)

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