胡楚佳云計算kubernetes系統(tǒng)架構簡介

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系統(tǒng)架構簡

[2014-10-TogetherwewillensurethatKubernetesisastrongandopencontainermanagementframeworkforanyapplicationandinanyenvironment,whetherinaprivate,publicorhybridcloud.Kubernetes作為Docker生態(tài)圈中重要一員，是多年大規(guī)模容器管理技術的開源版本，是產(chǎn)線實踐經(jīng)驗的最佳表現(xiàn)[G1]UrsH?lzle所說，無論是公有云還是私有云甚至混合云，Kubernetes將作為一個為任何應用，任何環(huán)境的容器管理框架無處不在。正因為如此，紛紛加入給Kubernetes貢獻代碼。隨著Kubernetes社區(qū)及各大廠商的不斷改進、發(fā)展，Kuberentes將成為容器管理領域的者。什么是Kubernetes是開源的容器集群管理系統(tǒng)，其提供應用部署、、擴展機制等能，利用Kubernetes能方便地管理跨機器運行容器化的應用，其主要功能如下：使用Docker對應用程序包裝(package)、實例化(instantiate)、運行(run)解決Docker當前Kubernetes支持GCE、vShpere、CoreOS、OpenShift、Azure等平臺，除此之外，也Kubernetes的構件，包括Master組件、Kubelet、的詳細介紹KubernetesPod是Kubernetes的基本操作單元，把相關的一個或多個容器構成一個Pod，通常Pod里的容器運行相同的應用。PodMinion(Host)上，看作一個統(tǒng)一管理單元，共享相同的volumesnetworknamespace/IPPort空間。MinionMinionRegistry負責Kubernetes集群中有多少Minion(Host)Kubernetes封裝MinionRegistryKubernetesAPIServerRESTfulAPIRESTAPI，我們可以對PodPodRegistry負責Kubernetes集群中有多少Pod在運行，以及這些Pod跟Minion是如PodRegistryCloudProviderKubernetes化情況，比如一個Pod被新建、刪除或者更新。ServiceServiceRegistry負責Kubernetes集群中運行的所有服務。根據(jù)提供的CloudProviderMinionRegistry信息把ServiceRegistry封裝成實KubernetesAPIServerRESTful操作，以及監(jiān)視Service變化情況的watch操作，并把Service信息到etcd。ControllerControllerRegistry負責Kubernetes集群中所有的ReplicationController，ReplicationController著指定數(shù)量的pod副本(replicas)拷貝，如果其中的一個容器死掉，ReplicationController會自動啟動一個新的容器，如果死掉的容器恢復，其會殺死多出的容器以保證指定的拷貝不變。通ControllerRegistry為實現(xiàn)KubernetesAPIServerRESTfulAPI接口REST這些接口，我們ReplicationControllerCreate、Get、List、Update、信息到etcd。EndpointsEndpointsRegistry負責收集Service的endpoint，比如Name："mysql"Endpoints:["10101.1:19090.10.22:884"]RegistrControllerServerRESTfulAPI接口，可以做Create、Get、List、Update、Deletewatch操作。BindingBindingPodIDPodHost，SchedulerBindingRegistryPod被綁定到一個host。BindingRegistry也實現(xiàn)了KubernetesAPIServer的Scheduler收集和分析KubernetesMinion節(jié)點的資源(內(nèi)存、CPU)負載情況，然后依此分發(fā)新PodKubernetesMinion節(jié)點的資源KubernetesMinion的資源使用情況，保證分發(fā)的工作負載不會超出當前該Minion節(jié)點的可用資源范圍。KubernetesPodKubernetesPod，SchedulerPod的資源狀況安全地將未分發(fā)的Pod分發(fā)到指定的Minion節(jié)點上。份的信息在本地?；谹PIServer。很多對應的容器來支持，通過的port和服務selector決定服務請求傳遞給后端提供服務ReplicationReplicationController確保任何時候Kubernetes集群中有指定數(shù)量的pod副本(replicas)在運pod副本(replicas)，ReplicationController會啟Container，反之會殺死多余的以保證數(shù)量不變。ReplicationController使用預先定義的pod模板創(chuàng)pods，一旦創(chuàng)建成功pod模板和創(chuàng)建的pods沒有任何關聯(lián)可以修改pod模板而不會對已創(chuàng)podspods，ReplicationControllerlabelselectorpodslabel可以刪除對應pods。ReplicationController通過修改ReplicationController的副本(replicas)數(shù)量來水平擴展或者縮小運行的podsRollingReplicationControllerpodsrollingupdatesMultiplereleasemultiplerelease的服務，ReplicationControllerlabelsmultiplereleasetracksReplicationControllerlabellabelkeyvalue。Labels是Service和ReplicationController運行的基礎，為了將Service的請求轉發(fā)給后端提供服務labels來選擇正確的容器。同樣，ReplicationController也使labelspodReplicationController可以更加容易，方KubernetesKubenetes整體框架如下圖3-kubecfgMasterAPIServerKubelet 3-1KubernetesHighLevelMaster定義了Kubernetes集群Master/APIServer的主要，包括PodRegistryControllerMinions、容器的。Master由APIServer、Scheduler以及Registry等組成。從下圖3-2可知Master的工作流主要分以下步驟 StorageAPI對請求作出處理。RESTStorageAPI將處理的結果存入高可用鍵值系統(tǒng)Etcd中PodMinion3-2Master主要構件及工作3-3Kubernetes3-3可知Kubelet是Kubernetes集群中每個Minion和MasterAPIServer的連接點，Kubelet運行在Minion上MasterAPIServerMinion之間的橋梁，接MasterAPI配置信息Kubelet的主要工作是管理Pod和容器的生命周期，其包括DockerRootVolumePortPodnetworkCadvisorcontainerinfopodinfo、rootinfo、machineinfo是為了解決外部網(wǎng)絡能 跨機器集群中容器提供的應用服務而設計的，從上3-3可知服務也運