很榮幸受邀參加開源中國社區(qū)的高手問答，我是時(shí)速云團(tuán)隊(duì)的后端工程師，負(fù)責(zé)主機(jī)管理功能開發(fā)。在互動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)大家在使用/調(diào)研kubernetes（簡稱k8s）過程中遇到了很多問題，這里我總結(jié)為幾點(diǎn)：

l 如何搭建

l 性能（包括網(wǎng)絡(luò)性能）

l 如何管理容器

l 容器如何對(duì)外提供服務(wù)

l K8s 與docker swarm對(duì)比

下面我們對(duì)這幾個(gè)方面分別說明。

如何搭建

kubernetes項(xiàng)目本身模塊化和功能分離做得很好，優(yōu)點(diǎn)是插件支持度高、 適合多個(gè)模塊多人并行開發(fā)，缺點(diǎn)是部署困難。作為一個(gè)分布式系統(tǒng)和我們的特殊國情，部署問題排查更加困難。K8s官方提供了針對(duì)多個(gè)云平臺(tái)（和本地）的多個(gè)部署方案（猛戳這里），包括本地集群（Local Machine）、IaaS（GCE、AWS、AZURE）和許多自定義方式。部署方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比參考下表，個(gè)人比較推薦Local (Docker-based)和Docker: Multi-Node。

本地集群（Local Machine） ，便于調(diào)試、省錢
Local (Docker-based)	優(yōu)點(diǎn)：組件都運(yùn)行在容器中，部署方便 缺點(diǎn)：gcr.io在墻外，可以替換成index.tenxcloud.com；slave不能通過https方式訪問master
Vagrant	優(yōu)點(diǎn)：一鍵部署一個(gè)多節(jié)點(diǎn)集群；Mac用戶的福音 缺點(diǎn)：需要裝virtualbox
Local (No VM)	優(yōu)點(diǎn)：可以使用自己編譯的etcd等組件，便于本地調(diào)試 缺點(diǎn)：依賴多、配置起來有些繁瑣
IaaS（GCE、AWS、AZURE），一鍵部署，爽快
GCE、AWS、AZURE	優(yōu)點(diǎn)：一鍵部署，可以用于生產(chǎn)環(huán)境 缺點(diǎn)：只能用國外的機(jī)器，國內(nèi)不能用；花錢多
自定義安裝 （為發(fā)騷而生，最符合天朝國情）
裸機(jī)（適配Linux發(fā)行版）Bare Metal	優(yōu)點(diǎn)：組件定制，可以使用很多高級(jí)功能，可用于生產(chǎn)環(huán)境 缺點(diǎn)：配置繁瑣，容易出錯(cuò)，樂趣無窮
容器化 Docker: Multi Node	優(yōu)點(diǎn)：k8s組件均運(yùn)行在容器中，可移植性好 缺點(diǎn)：gcr.io在墻外，可以換成index.tenxcloud.com

性能（包括網(wǎng)絡(luò)性能）

大家比較關(guān)注的性能問題這里分為兩個(gè)方面：調(diào)度性能和網(wǎng)絡(luò)性能。關(guān)于調(diào)度性能，Kubernetes博客上有一篇文章專門講解，這里會(huì)簡單說明一下；關(guān)于網(wǎng)絡(luò)性能，其實(shí)是網(wǎng)絡(luò)插件的性能，關(guān)鍵因子是network overlay-ed or not。

調(diào)度性能

官方給出的數(shù)據(jù)（猛戳鏈接）：目前單個(gè)kubernetes集群支持100個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)30個(gè)pod，滿足兩條性能指標(biāo)：

a. “API-responsiveness”：99%的API調(diào)用能夠在1秒內(nèi)返回（list, get, update, patch, delete）

b. “Pod startup time”: 99%的pod能夠在5秒內(nèi)啟動(dòng)（鏡像提前下載好）

下面表格展示了集群pod飽和度分別在10%、25%、50%和100%時(shí)pod的啟動(dòng)時(shí)間。

	10%-full	25%-full	50%-full	100%-full
50th percentile	0.90s	1.08s	1.33s	1.94s
90th percentile	1.29s	1.49s	1.72s	2.50s
99th percentile	1.59s	1.86s	2.56s	4.32s

想知道更多，到Kubernetes博客去看，墻略高，翻過去才能看。

網(wǎng)絡(luò)性能

Kubernetes自身不提供集群內(nèi)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)互連的功能，目前有很多插件方案可以實(shí)現(xiàn)，最經(jīng)典莫過于etcd/flannel組合，它在vxlan模式下性能也不錯(cuò)。在CNUT大會(huì)上，浙大張磊分享了他的性能測試數(shù)據(jù)，這里直接貼出來（PPT鏈接第45頁）：

Qperf test	Flannel UDP	Flannel VxLAN	Weave	Socketplane	Native
TCP bandwidth	28.7 MB/s	47.8 MB/s	3.75 MB/s	42.8 MB/s	62.5 MB/s
TCP latency	200 μs	127 μs	384.4 μs	110.9 μs	96.1μs

這里對(duì)比Flannel（udp和vxlan）、Weave、Socketplane和Native網(wǎng)絡(luò)的性能，由于比較早，沒有考慮calico。Flannel udp和Weave是基于overlay network，性能損失比較大，Flannel vxlan、Socketplane與Native網(wǎng)絡(luò)性能差距不大。Calico是基于iptables和路由實(shí)現(xiàn)的，性能與flannel vxlan應(yīng)該在一個(gè)級(jí)別上。

在網(wǎng)絡(luò)隔離上，calico提供了網(wǎng)絡(luò)隔離，但是docker 1.9開始內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)隔離，意味著下一個(gè)支持docker 1.9的kubernetes可能使用docker自帶的隔離，Calico的優(yōu)勢也將不復(fù)存在，flannel仍然是主流。

如何管理容器

Kubernetes提供了命令行和Rest API兩種方式管理容器，分別為

1. 命令行工具 kubectl。windows、linux和MacOS上均可使用該工具，既可以管理本地集群，也可以操作遠(yuǎn)程集群。查看使用方式猛搓這里。

2. Restful API。API目前有多種語言的版本，go語言版本包含在kubernetes代碼包中，由官方維護(hù)。Node.js版本最初由時(shí)速云CEO黃啟功實(shí)現(xiàn)并開源（Github node-kubernetes-client ）。其他語言版本的鏈接這里查看。

容器如何對(duì)外提供服務(wù)

在kubernetes集群中創(chuàng)建出的pod是集群內(nèi)可見的，需要從外界訪問的話，可以通過kube-proxy、外部工具（nginx、haproxy等）甚至自己寫一套工具將服務(wù)暴露出來。我們將對(duì)這兩種方式分別說明。

Kube-proxy

在創(chuàng)建rc或pod以后，配置對(duì)應(yīng)的service的ServiceType可以選擇是否暴露應(yīng)用到外網(wǎng)、如何暴露。ServiceType的值可以是下面三種：

• ClusterIP：只使用集群內(nèi)部IP。設(shè)置以后，服務(wù)將無法從外部訪問。
• NodePort：service有一個(gè)集群內(nèi)部IP，同時(shí)也會(huì)把端口暴露到所在宿主機(jī)上。訪問時(shí)既可以通過內(nèi)網(wǎng)ip:port訪問，也可以通過<NodeIP>:NodePort訪問。
• LoadBalancer：service有一個(gè)集群內(nèi)部IP，同時(shí)將其暴露到宿主機(jī)上，而且會(huì)要求云服務(wù)提供商提供一個(gè)負(fù)載均衡器指向<NodeIP>:NodePort。

外部插件（Nginx、Haproxy）

通過修改nginx或haproxy的配置文件，將內(nèi)網(wǎng)中的service暴露到主機(jī)上。

自定義

自己實(shí)現(xiàn)一套路由轉(zhuǎn)發(fā)工具，將service暴露到主機(jī)上

Kubernetes vs docker swarm

很多人問，kubernetes和docker swarm哪個(gè)棒，我可以心懷偏見地告訴你kubernetes綜合實(shí)力最棒。這里不談爹，只說設(shè)計(jì)理念、易用性和對(duì)微服務(wù)的支持。

為了不失偏頗，先說Docker swarm的優(yōu)點(diǎn)。Docker swarm在分布式支持、微服務(wù)的設(shè)計(jì)上借鑒了很多kubernetes的理念和做法，同時(shí)避免了kubernetes的一些問題，在易用性和學(xué)習(xí)曲線上完爆kubernetes。

Docker swarm把集群當(dāng)成一個(gè)超級(jí)機(jī)器，典型特征是對(duì)docker API的自然延伸，尤其便于docker用戶的理解。反過來，kubernetes把集群當(dāng)成一個(gè)可調(diào)度的資源池，在物理層面對(duì)集群、節(jié)點(diǎn)、應(yīng)用三個(gè)級(jí)別分別提供了API，應(yīng)用在軟件層面上抽象成replication controller、service和pod的組合。這種設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性和擴(kuò)展性，一方面，使用kubernetes技術(shù)棧即可獲取完整的DevOps體驗(yàn)、無比強(qiáng)大的微服務(wù)支持；另一方面，replication controller、service和pod的解耦，保證了應(yīng)用的可定制化。這種超前的設(shè)計(jì)理念是Docker Swarm很難模仿和追隨的。

應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，如果你喜歡簡單方便，或者技術(shù)人員培養(yǎng)新技術(shù)的成本過高、周期過長，可以使用docker swarm；如果業(yè)務(wù)對(duì)彈性要求比較高，或者規(guī)模比較大，可以選用kubernetes。

最后打一段廣告。時(shí)速云是國內(nèi)領(lǐng)先的容器云平臺(tái)和解決方案提供商，基于以Docker為代表的容器技術(shù)，為開發(fā)者和企業(yè)提供應(yīng)用的鏡像構(gòu)建、持續(xù)集成/交付、容器部署、運(yùn)維管理的新一代云服務(wù)平臺(tái)。其中包括標(biāo)準(zhǔn)化、高可用的鏡像構(gòu)建、存儲(chǔ)服務(wù)，大規(guī)模、可伸縮的容器托管服務(wù)，及自有主機(jī)集群混合云服務(wù)。時(shí)速云致力打造下一代以應(yīng)用為中心的云計(jì)算平臺(tái)，幫助客戶優(yōu)化開發(fā)運(yùn)維環(huán)節(jié)，;提高業(yè)務(wù)效率，降低IT成本，實(shí)現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新。

本文轉(zhuǎn)自開源中國-Kubernetes與docker集群管理常見問題解析

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Kubernetes与docker集群管理常见问题解析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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