文章目錄

• • 1. 簡介
  • 2. 學(xué)習(xí)目標(biāo)
  • 3. Kubernetes對象
  • 4. 與Kubernetes交互
  • • 4.1 Demo: kubectl
  • 5. Pod 概念
  • • 5.1 Demo: Pods
  • 6. 負(fù)載均衡
  • • 6.2 demo: pod、replicats、deployments
  • 7. 網(wǎng)絡(luò)
  • • 7.1 demo
  • 8. Volume & Storage
  • 9. 配置對象
  • 10. Autoscaling
  • 11. Additional Resources

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1. 簡介

在本章中，我們將學(xué)習(xí)不同的Kubernetes對象，它們的用途以及如何與它們交互。
在設(shè)置集群或使用現(xiàn)有集群之后，我們可以開始部署一些工作負(fù)載。Kubernetes中最小的計(jì)算單元不是一個容器，而是一個Pod對象。也就是說，Pod不是我們用于工作負(fù)載的唯一抽象。Kubernetes有各種各樣的工作負(fù)載對象來控制如何部署、擴(kuò)展和管理pod。
部署工作負(fù)載并不是開發(fā)人員或管理員必須執(zhí)行的唯一任務(wù)。Kubernetes為容器和編配的一些固有問題提供了解決方案，比如配置管理、跨節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、外部流量路由、負(fù)載平衡或pod的擴(kuò)展。

2. 學(xué)習(xí)目標(biāo)

在本章結(jié)束時，你應(yīng)該能夠:

• 解釋什么是Kubernetes對象以及如何描述它。
• 討論P(yáng)od的概念及其解決的問題。
• 了解如何使用工作負(fù)載資源來擴(kuò)展和安排pod。
• 了解如何用服務(wù)抽象Pods，以及如何公開它們。

3. Kubernetes對象

Kubernetes的核心概念之一是提供大量抽象資源(也稱為對象)，您可以使用這些資源來描述應(yīng)該如何處理工作負(fù)載。其中一些用于處理容器編排的問題，如調(diào)度和自愈，另一些用于解決容器的一些固有問題。
Kubernetes對象可以區(qū)分為面向工作負(fù)載的對象(用于處理容器工作負(fù)載)和面向基礎(chǔ)設(shè)施的對象(例如處理配置、網(wǎng)絡(luò)和安全)。其中一些對象可以放在一個名稱空間中，而其他對象可以跨整個集群使用。
作為用戶，我們可以用流行的數(shù)據(jù)序列化語言YAML描述這些對象，并將它們發(fā)送到api服務(wù)器，在創(chuàng)建它們之前要對它們進(jìn)行驗(yàn)證。

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: nginx-deployment spec: selector:matchLabels:app: nginxreplicas: 2 # tells deployment to run 2 pods matching the templatetemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.19ports:- containerPort: 80

紅色突出顯示的字段是必填字段。它們包括:

• apiVersion：每個對象都可以進(jìn)行版本控制。這意味著對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以在不同的版本之間變化。
• kind：應(yīng)該創(chuàng)建的對象類型。
  metadata：可以用來識別它的數(shù)據(jù)。每個對象都需要一個名稱，并且必須是唯一的。如果需要多個具有相同名稱的對象，可以使用名稱空間。
• spec：對象的說明。在這里你可以描述你想要的狀態(tài)。要小心，因?yàn)閷ο蟮慕Y(jié)構(gòu)可能會隨著它的版本而改變!

創(chuàng)建，修改或刪除一個對象只是一個意圖記錄，在那里你描述你的對象應(yīng)該處于的狀態(tài)，你不像你在本地機(jī)器上做的那樣主動啟動pods或甚至容器，并獲得直接反饋，如果它工作與否。

4. 與Kubernetes交互

要訪問API，用戶可以使用名為kubectl的官方命令行接口客戶端。讓我們看看Kubernetes日常使用的一些基本命令。
注意:您可以在官方文檔中了解如何安裝kubectl。
你可以用下面的命令列出集群中可用的對象:

$ kubectl api-resourcesNAME SHORTNAMES APIVERSION NAMESPACED KIND ... configmaps cm v1 true ConfigMap ... namespaces ns v1 false Namespace nodes no v1 false Node persistentvolumeclaims pvc v1 true PersistentVolumeClaim ... pods po v1 true Pod ... services svc v1 true Service

注意對象是如何使用短名稱的。這對于名稱較長的對象(如configmaps或persistentvolumeclaims)非常有用。該表還顯示了哪些對象具有名稱空間以及它們的可用版本。
如果你想了解更多關(guān)于對象的信息，kubectl有一個內(nèi)置的explain函數(shù)!
讓我們進(jìn)一步了解pod:

$ kubectl explain podKIND: Pod VERSION: v1DESCRIPTION:Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is created by clients and scheduled onto hosts. FIELDS: apiVersion <string> APIVersion defines the versioned schema of this representation of anobject. Servers should convert recognized schemas to the latest internal value, and may reject unrecognized values. ...kind <string> ...metadata <Object> ...spec <Object>

要了解更多關(guān)于pod規(guī)范的信息，您可以深入了解對象定義。使用如下格式:<type>.<fieldName>[.<fieldName>]。

$ kubectl explain pod.specKIND: Pod VERSION: v1 RESOURCE: spec <Object> DESCRIPTION:Specification of the desired behavior of the pod. More info:https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status PodSpec is a description of a pod. FIELDS:activeDeadlineSeconds <integer> Optional duration in seconds the pod may be active on the node relative to StartTime before the system will actively try to mark it failed and kill associated containers. Value must be a positive integer. affinity <object> If specified, the pod's scheduling constraints automountServiceAccountToken <boolean> AutomountServiceAccountToken indicates whether a service account token should be automatically mounted. containers <[]Object> -required- ...

讓我們看看基本的kubectl命令。你可以使用——help標(biāo)志來查看它們:

$ kubectl --helpkubectl controls the Kubernetes cluster manager. Find more information at: https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/ Basic Commands (Beginner):create Create a resource from a file or from stdinexpose Take a replication controller, service, deployment or pod and expose it as a new Kubernetes servicerun Run a particular image on the clusterset Set specific features on objects Basic Commands (Intermediate):explain Get documentation for a resourceget Display one or many resourcesedit Edit a resource on the serverdelete Delete resources by file names, stdin, resources and names, or by resources and label selector

要在Kubernetes中從YAML文件創(chuàng)建一個對象，你可以使用以下命令:

kubectl create -f <your-file>.yaml

Kubernetes有許多圖形用戶界面和儀表板，它們允許與集群進(jìn)行可視化交互。

Kubernetes官方儀表盤的截圖
與Kubernetes交互的其他工具:

• kubernetes/dashboard
• derailed/k9s
• Lens
• VMware Tanzu Octant

盡管有許多CLI工具和gui，但還有一些高級工具允許創(chuàng)建模板和打包Kubernetes對象。也許今天Kubernetes最常用的工具是Helm。
Helm是一個Kubernetes的包管理器，它允許更簡單的更新和與對象的交互。Helm將Kubernetes對象封裝在所謂的Charts中，可以通過注冊表與他人共享。要開始使用Kubernetes，您可以搜索ArtifactHub，找到您最喜歡的軟件包，準(zhǔn)備部署。

4.1 Demo: kubectl

• kubectl 命令

5. Pod 概念

Kubernetes中最重要的對象是Pod。pod描述一個或多個容器的單元，這些容器共享一個名稱空間和cgroups隔離層。它是Kubernetes中最小的可部署單元，這也意味著Kubernetes不會直接與容器交互。pod概念的引入是為了允許運(yùn)行相互依賴的多個進(jìn)程的組合。pod中的所有容器共享一個IP地址，并且可以通過文件系統(tǒng)共享。

多個容器共享名稱空間形成一個pod
下面是一個帶有兩個容器的簡單Pod對象的例子:

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: nginx-with-sidecar spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.19ports:- containerPort: 80- name: countimage: busybox:1.34args: [/bin/sh, -c,'i=0; while true; do echo "$i: $(date)"; i=$((i+1)); sleep 1; done']

您可以向主應(yīng)用程序添加任意數(shù)量的容器。但是要小心，因?yàn)槟チ藛为?dú)縮放它們的能力!使用支持主應(yīng)用程序的第二個容器稱為sidecar容器。
所有定義的容器都是在同一時間啟動的，沒有順序，但是您也可以使用initContainers在主應(yīng)用程序啟動之前啟動容器。在這個例子中，init容器init-myservice試圖到達(dá)另一個服務(wù)。一旦完成，主容器就會啟動。

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: myapp-podlabels:app: myapp spec:containers:- name: myapp-containerimage: busyboxcommand: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']initContainers:- name: init-myserviceimage: busyboxcommand: ['sh', '-c', 'until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;']

請務(wù)必瀏覽有關(guān)pod的文檔，因?yàn)檫€有更多設(shè)置有待發(fā)現(xiàn)。對于Pod中的每個容器，可以設(shè)置的一些重要設(shè)置示例如下:

• resources: 設(shè)置一個資源請求和CPU和內(nèi)存的最大限制
• livenessProbe: 配置定期檢查應(yīng)用程序是否仍處于活動狀態(tài)的運(yùn)行狀況檢查。如果檢查失敗，可以重新啟動容器。
• securityContext: 設(shè)置用戶和組設(shè)置，以及內(nèi)核功能。

5.1 Demo: Pods

docker run -d nginx:1.19 kubectl run nginx --image=nginx:1.19 kubectl get pods kubectl describe pod nginx #獲取IP curl http://IP

6. 負(fù)載均衡

在容器編排平臺中，僅僅使用Pods是不夠靈活的。例如，如果一個Pod因?yàn)橐粋€節(jié)點(diǎn)失敗而丟失，那么它就永遠(yuǎn)消失了。為了確保始終運(yùn)行已定義數(shù)量的Pod副本，我們可以使用控制器對象來為我們管理Pod。

• ReplicaSet
  確保在任何給定時間運(yùn)行所需數(shù)量的pod的控制器對象。replicaset可以用于向外擴(kuò)展應(yīng)用程序并提高其可用性。它們通過啟動一個pod定義的多個副本來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
• Deployment
  Kubernetes中功能最豐富的對象。部署可以用來描述完整的應(yīng)用程序生命周期，它們通過管理多個replicaset來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，當(dāng)應(yīng)用程序被更改時，這些replicaset會被更新，例如，提供一個新的容器映像。部署非常適合在Kubernetes中運(yùn)行無狀態(tài)應(yīng)用程序。
• StatefulSet
  StatefulSets可以用于在Kubernetes上運(yùn)行像數(shù)據(jù)庫這樣的有狀態(tài)應(yīng)用程序，這在很長一段時間內(nèi)都被認(rèn)為是一個不好的實(shí)踐。有狀態(tài)應(yīng)用程序有特殊的需求，這些需求不適合pod和容器的短暫性。與部署不同，StatefulSets嘗試保留pod的IP地址，并給它們一個穩(wěn)定的名稱、持久的存儲和更優(yōu)雅的伸縮和更新處理。
• DaemonSet
  確保Pod的副本在集群的所有(或部分)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。守護(hù)進(jìn)程集非常適合運(yùn)行與基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的工作負(fù)載，例如監(jiān)視或日志工具。
• Job
  創(chuàng)建一個或多個執(zhí)行任務(wù)的Pods，然后終止該任務(wù)。作業(yè)對象非常適合運(yùn)行數(shù)據(jù)庫遷移或管理任務(wù)等一次性腳本。
• CronJob
  CronJobs為作業(yè)添加基于時間的配置。這允許定期運(yùn)行Jobs，例如每天晚上4點(diǎn)執(zhí)行備份作業(yè)。

交互式教程-部署一個應(yīng)用程序并探索它
在Kubernetes文檔提供的交互式教程的第2部分中，您可以了解如何在Minikube集群中部署應(yīng)用程序。
應(yīng)用您從“與Kubernetes交互”中學(xué)到的知識，在交互式教程的第三部分探索您的應(yīng)用程序。

6.2 demo: pod、replicats、deployments

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: simple-nginx-podlabels:role: myrole spec:containers:- name: webimage: nginxports:- name: webcontainerPort: 80protocol: TCP kubectl apply -f simple-nginx-pod.yaml

replicas部署

apiVersion: apps/v1 kind: ReplicaSet metadata:name: nginx spec:replicas: 3selector:matchLabels:apps: nginxtemplate:metadata:labels: apps: nginxspec: containers:- name: webimage: nginxports:- containerPort: 80 $ kubectl apply -f replicas.yaml $ k get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-5psrm 1/1 Running 0 2m12s nginx-68x8p 1/1 Running 0 2m12s nginx-q9zlq 1/1 Running 0 2m12s$ kubectl scale --replicas=4 rs/nginx

deployment部署

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: nginx-deploymentlabels:app: nginx spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2ports:- containerPort: 80 $ k apply -f deployment.yaml $ k get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-deployment-66b6c48dd5-55jrb 1/1 Running 0 2m35s nginx-deployment-66b6c48dd5-6x9cj 1/1 Running 0 2m35s nginx-deployment-66b6c48dd5-pj7qr 1/1 Running 0 2m35s$ k scale --replicas=4 deployment/nginx-deployment$ k get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-deployment-66b6c48dd5-55jrb 1/1 Running 0 4m15s nginx-deployment-66b6c48dd5-6x9cj 1/1 Running 0 4m15s nginx-deployment-66b6c48dd5-cxv8g 1/1 Running 0 3s nginx-deployment-66b6c48dd5-pj7qr 1/1 Running 0 4m15s$ k set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.20

7. 網(wǎng)絡(luò)

由于大量的Pods需要大量的手工網(wǎng)絡(luò)配置，我們可以使用Service和Ingress對象來定義和抽象網(wǎng)絡(luò)

• ClusterIP
  最常見的服務(wù)類型。ClusterIP是Kubernetes內(nèi)部的一個虛擬IP，可以作為一組pods的單個端點(diǎn)使用。這種服務(wù)類型可以用作輪詢負(fù)載均衡器。

• NodePort
  NodePort服務(wù)類型通過添加簡單的路由規(guī)則擴(kuò)展了ClusterIP。它在集群中的每個節(jié)點(diǎn)上打開一個端口(默認(rèn)在30000-32767之間)，并將其映射到ClusterIP。這種服務(wù)類型允許將外部流量路由到集群。
• loadbalance
  LoadBalancer服務(wù)類型通過部署外部LoadBalancer實(shí)例來擴(kuò)展NodePort。只有當(dāng)你在一個有API來配置LoadBalancer實(shí)例的環(huán)境中，比如GCP、AWS、Azure甚至OpenStack，這才會起作用。
• ExternalName
  一種沒有任何路由的特殊服務(wù)類型。ExternalName使用Kubernetes內(nèi)部DNS服務(wù)器創(chuàng)建DNS別名。您可以使用它創(chuàng)建一個簡單的別名來解析一個相當(dāng)復(fù)雜的主機(jī)名，比如:my-cool-database-az1-uid123.cloud-provider-i-like.com。如果您想從Kubernetes集群獲取外部資源，這一點(diǎn)尤其有用。

ClusterIP、NodePort和LoadBalancer相互擴(kuò)展

如果需要更大的靈活性來公開應(yīng)用程序，可以使用Ingress對象。入口提供了一種從集群外部為集群內(nèi)的服務(wù)公開HTTP和HTTPS路由的方法。它通過配置路由規(guī)則來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，用戶可以通過入口控制器設(shè)置和實(shí)現(xiàn)路由規(guī)則。

一個Ingress將所有流量發(fā)送到一個Service的例子，從Kubernetes文檔中獲取

入口控制器的標(biāo)準(zhǔn)特性可能包括:

• LoadBalancing
• TLS offloading/termination
• Name-based virtual hosting
• Path-based routing

許多入口控制器甚至提供了更多的功能，比如:

• Redirects
• Custom errors
• Authentication
• Session affinity
• Monitoring
• Logging
• Weighted routing
• Rate limiting.

Kubernetes還提供了一個具有NetworkPolicy概念的集群內(nèi)部防火墻。NetworkPolicies是一個簡單的IP防火墻(OSI三層或四層)，可以基于規(guī)則控制流量。您可以為傳入(進(jìn)入)和傳出(出口)流量定義規(guī)則。NetworkPolicies的一個典型用例是限制兩個不同名稱空間之間的流量。

交互式教程-展示你的應(yīng)用程序
現(xiàn)在，您可以在Kubernetes文檔提供的交互式教程的第4部分中了解如何使用Service公開應(yīng)用程序。

7.1 demo

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: nginx-deploymentlabels:app: nginx spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2ports:- containerPort: 80 $ k apply -f nginx-deployment.yaml $ k expose deployment nginx-deployment 80 $ k get svc NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 51d nginx-deployment ClusterIP 10.101.106.248 <none> 80/TCP 8s $ curl 10.101.106.248:80 <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Welcome to nginx!</title> <style>body {width: 35em;margin: 0 auto;font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;} </style> </head> <body> <h1>Welcome to nginx!</h1> <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/> Commercial support is available at <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p> </body> </html>

8. Volume & Storage

如前所述，在設(shè)計(jì)容器時并沒有考慮到持久存儲，特別是當(dāng)存儲跨越多個節(jié)點(diǎn)時。Kubernetes介紹了一些解決方案，但請注意，這些解決方案并沒有自動消除使用容器管理存儲的所有復(fù)雜性。
集裝箱已經(jīng)有了安裝卷的概念，但由于我們沒有直接使用集裝箱，Kubernetes將卷作為Pod的一部分，就像集裝箱一樣。
下面是一個hostPath卷掛載的例子，類似于Docker引入的主機(jī)掛載:

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: test-pd spec:containers:- image: k8s.gcr.io/test-webservername: test-containervolumeMounts:- mountPath: /test-pdname: test-volumevolumes:- name: test-volumehostPath:# directory location on hostpath: /data# this field is optionaltype: Directory

卷允許在同一個Pod中的多個容器之間共享數(shù)據(jù)。當(dāng)您想要使用側(cè)車模式時，這個概念允許極大的靈活性。它們的第二個用途是在Pod崩潰并在同一節(jié)點(diǎn)上重新啟動時防止數(shù)據(jù)丟失。pod以干凈的狀態(tài)啟動，但所有數(shù)據(jù)會丟失，除非寫入卷。
不幸的是，包含多個服務(wù)器的集群環(huán)境在持久性存儲方面需要更多的靈活性。根據(jù)環(huán)境的不同，我們可以使用像Amazon EBS、谷歌Persistent Disks、Azure Disk storage這樣的云塊存儲，也可以使用像Ceph、GlusterFS這樣的存儲系統(tǒng)或更傳統(tǒng)的系統(tǒng)，比如NFS。
這些只是Kubernetes中可以使用的存儲的幾個例子。為了讓用戶體驗(yàn)更加統(tǒng)一，Kubernetes使用了容器存儲接口CSI (Container Storage Interface)，它允許存儲供應(yīng)商編寫一個可以在Kubernetes中使用的插件(存儲驅(qū)動程序)。

為了使用這個抽象，我們還有兩個可以使用的對象:

• PersistentVolumes (PV)
  存儲片的抽象描述。對象配置包含卷的類型、卷大小、訪問模式和唯一標(biāo)識符以及如何掛載它的信息。
• PersistentVolumeClaims (PVC)
  用戶對存儲的請求。如果集群有多個持久化卷，用戶可以創(chuàng)建一個PVC，根據(jù)用戶的需要預(yù)留一個持久化卷。

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata:name: test-pv spec:capacity:storage: 50GivolumeMode: FilesystemaccessModes:- ReadWriteOncecsi:driver: ebs.csi.aws.comvolumeHandle: vol-05786ec9ec9526b67 --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata:name: ebs-claim spec:accessModes:- ReadWriteOnceresources:requests:storage: 50Gi --- apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: app spec:containers:- name: appimage: centoscommand: ["/bin/sh"]args:["-c", "while true; do echo $(date -u) >> /data/out.txt; sleep 5; done"]volumeMounts:- name: persistent-storagemountPath: /datavolumes:- name: persistent-storagepersistentVolumeClaim:claimName: ebs-claim

這個例子展示了一個PersistentVolume，它使用了一個使用CSI驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的AWS EBS卷。在配置了PersistentVolume之后，開發(fā)人員可以使用PersistentVolumeClaim來預(yù)留它。最后一步是在Pod中使用PVC作為卷，就像我們之前看到的hostPath示例一樣。
可以直接在Kubernetes中操作存儲集群。像Rook這樣的項(xiàng)目提供云本地存儲業(yè)務(wù)編排，并與經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)測試的存儲解決方案(如Ceph)集成。

Rook架構(gòu)，從Rook文檔中檢索

9. 配置對象

12因素應(yīng)用程序建議將配置存儲在環(huán)境中。但這到底是什么意思呢?運(yùn)行應(yīng)用程序需要的不僅僅是應(yīng)用程序代碼和一些庫。應(yīng)用程序有配置文件，連接到其他服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、存儲系統(tǒng)或緩存，這需要像連接字符串這樣的配置。
將配置直接合并到容器構(gòu)建中被認(rèn)為是不好的做法。任何配置更改都需要重新構(gòu)建整個映像，并重新部署整個容器或吊艙。當(dāng)使用多個環(huán)境(開發(fā)、登臺、生產(chǎn))并為每個環(huán)境構(gòu)建映像時，這個問題只會變得更糟。12因素應(yīng)用程序更詳細(xì)地解釋了這個問題:Dev/prod奇偶性。
在Kubernetes中，這個問題是通過使用ConfigMap將配置從Pods中解耦來解決的。ConfigMaps可用于將整個配置文件或變量存儲為鍵-值對。有兩種可能的方式使用ConfigMap:

• 將ConfigMap掛載為Pod中的卷
• 將ConfigMap中的變量映射到Pod中的環(huán)境變量。

下面是一個包含nginx配置的ConfigMap示例:

apiVersion: v1 kind: ConfigMap metadata:name: nginx-conf data:nginx.conf: |user nginx;worker_processes 3;error_log /var/log/nginx/error.log; ...server {listen 80;server_name _;location / {root html;index index.html index.htm; } } }

一旦ConfigMap被創(chuàng)建，你就可以在Pod中使用它:

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: nginx spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.19ports:- containerPort: 80volumeMounts:- mountPath: /etc/nginxname: nginx-confvolumes:- name: nginx-confconfigMap:name: nginx-conf

從一開始，Kubernetes也提供了一個對象來存儲敏感信息，如密碼、密鑰或其他憑證。這些對象被稱為Secrets。秘密與ConfigMaps非常相關(guān)，基本上它們唯一的區(qū)別是秘密是base64編碼的。
關(guān)于使用“秘密”的風(fēng)險(xiǎn)，人們一直在爭論不休，因?yàn)椤懊孛堋?與名稱相反)并不被認(rèn)為是安全的。在原生云環(huán)境中，已經(jīng)出現(xiàn)了專門創(chuàng)建的秘密管理工具，它們可以很好地與Kubernetes集成。HashiCorp Vault就是一個例子。

10. Autoscaling

自動伸縮機(jī)制

• Horizontal Pod Autoscaler (HPA)
  Horizontal Pod Autoscaler (HPA)是Kubernetes中最常用的自動定標(biāo)器。HPA可以監(jiān)視deployments或ReplicaSets，并在達(dá)到某個閾值時增加副本的數(shù)量。成像Pod可以使用500MiB的內(nèi)存，并且您配置了80%的閾值。如果利用率超過400MiB(80%)，將調(diào)度第二個Pod?，F(xiàn)在您的容量為1000MiB。如果使用了800MiB，將調(diào)度第三個Pod，以此類推。
• Cluster Autoscaler
  當(dāng)然，如果集群容量是固定的，那么啟動越來越多的pod副本是沒有意義的。如果需求增加，Cluster Autoscaler可以向集群添加新的工作節(jié)點(diǎn)。集群自動伸縮器與水平自動伸縮器協(xié)同工作。
• Vertical Pod Autoscaler
  Vertical Pod Autoscaler 相對較新，允許吊艙動態(tài)增加資源請求和限制。如前所述，垂直擴(kuò)展受到節(jié)點(diǎn)容量的限制。

不幸的是，Kubernetes的(水平)自動伸縮是無法開箱即用的，需要安裝一個名為metrics-server的附加組件。

但是，用Kubernetes Metrics api的Prometheus Adapter替換度量服務(wù)器是可能的。prometheus-adapter允許您在Kubernetes中使用自定義指標(biāo)，并根據(jù)系統(tǒng)上的請求或用戶數(shù)量等因素進(jìn)行放大或縮小。
像KEDA這樣的項(xiàng)目可以根據(jù)外部系統(tǒng)觸發(fā)的事件來擴(kuò)展Kubernetes工作負(fù)載，而不是僅僅依賴于指標(biāo)。KEDA是基于kubernetes的事件驅(qū)動自動scaler的縮寫，于2019年作為微軟和紅帽公司的合作伙伴啟動。與HPA類似，KEDA可以擴(kuò)展部署、復(fù)制集、pod等，還可以擴(kuò)展Kubernetes作業(yè)等其他對象。通過大量現(xiàn)成的擴(kuò)展器的選擇，KEDA可以擴(kuò)展到特殊的觸發(fā)器，比如數(shù)據(jù)庫查詢，甚至Kubernetes集群中pod的數(shù)量。

交互式教程-縮放您的應(yīng)用程序
在交互式教程的第五部分:運(yùn)行應(yīng)用程序的多個實(shí)例中，你可以學(xué)習(xí)如何手動擴(kuò)展應(yīng)用程序。

11. Additional Resources

Learn more about…

Differences between Containers and Pods

• What are Kubernetes Pods Anyway?, by Ian Lewis (2017)
• Containers vs. Pods - Taking a Deeper Look, by Ivan Velichko (2021)

kubectl tips & tricks

• kubectl Cheat Sheet

Storage and CSI in Kubernetes

• Container Storage Interface (CSI) for Kubernetes GA, by Saad Ali
  (2019)
• Kubernetes Storage: Ephemeral Inline Volumes, Volume Cloning,Snapshots and more!, by Henning Eggers (2020)

Autoscaling in Kubernetes

• Architecting Kubernetes clusters - choosing the best autoscaling strategy, by Daniele Polencic (2021)

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?推薦閱讀：

• KCNA考試 第一章：cloud foundry云原生工程師考試
• KCNA考試 第二章：Cloud Native Architecture
• KCNA考試 第三章：容器編排
• KCNA考試 第四章：kubernetes需要掌握的基礎(chǔ)知識
• KCNA考試 第五章：kubernetes實(shí)踐
• KCNA考試 第六章：持續(xù)交付
• • KCNA考試 第七章：監(jiān)控與探測
• 十二個因素的應(yīng)用程序
• KCNA（云原生入門）測試題

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的KCNA考试 第五章：kubernetes学习实践的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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