零、前置说明

一些镜像是国外的，你可能没有科学上网，下载不了的话，可以上网找找其它的镜像代替，是别人下载好的一样的，只是tag不同，当然我强烈建议你使用阿里云的，阿里云这些镜像肯定都是有的
比如，下面这个，你到阿里云镜像仓库中找这个名称，换了tag就行，又快又好用

一、整体说明

镜像资源管理工具 Docker Swarm，MESOS APACHE

• 2019-5 Twitter 将 MESOS APACHE 分布式资源管理框架 换成 Kubernetes
• 2019-07 阿里云宣布 剔除 Docker Swarm

1.1、borg

Kubernetes Google 10年容器化基础架构 （google 内部使用的比k8s更好） GO 语言 Borg

特点：

• 轻量级：消耗资源小
• 开源
• 弹性伸缩
• 负载均衡：IPVS

1.2、HELM

类似于 Linux yum ，HELM可以模板自定义，并部署一些常用插件

1.3、Kubeadm

目前都是使用 Kubeadm 来进行安装 k8s，但是默认证书期限为1年，期间你直接更新k8s，那么证书也会更新，但是对于一些内网的公司来说，可能部署完成之后，就不大可能会动了，所以我们需要在后面将证书期限改的久一点

1.4、内部相关资源组件

组件	大致说明
APISERVER	所有服务访问统一入口
CrontrollerManager	维持副本期望数目
Scheduler	负责介绍任务，选择合适的节点进行分配任务（如：打了污点的节点不允许运行xx镜像，又或者将某些打了标签的镜像跑在某些节点上，都是由当前组件来协调）
ETCD	键值对数据库 储存K8S集群所有重要信息（持久化），后面我们说Flanneld组件为什么可以找到其它pod的节点信息，因为你只要创建的pod，那么etcd上面就会有这个信息，根据pod容器内部的ip，找打其所在的node机器的ip即可。
Kubelet	直接跟容器引擎交互实现容器的生命周期管理，也是我们经常使用的客户端
Kube-proxy	负责写入规则至 IPTABLES、IPVS 实现服务映射访问的
COREDNS	可以为集群中的SVC创建一个域名IP的对应关系解析
DASHBOARD	给 K8S 集群提供一个 B/S 结构访问体系
INGRESS CONTROLLER	官方只能实现四层代理，INGRESS 可以实现七层代理
FEDERATION	提供一个可以跨集群中心多K8S统一管理功能
PROMETHEUS	提供K8S集群的监控能力
ELK	提供 K8S 集群日志统一分析介入平台

二、Pod概念

• 自主式Pod
• 控制器管理的Pod

类型	说明
ReplicationController & ReplicaSet& Deployment > HPA (HorizontalPodAutoScale)	ReplicationController 用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的 Pod 来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收。在新版本的 Kubernetes 中建议使用 ReplicaSet 来取代 ReplicationControlle,ReplicaSet 跟 ReplicationController 没有本质的不同，只是名字不一样，并且 ReplicaSet 支持集合式的 selector(比如通过标签删除管理pod),虽然 ReplicaSet 可以独立使用，但一般还是建议使用 Deployment 来自动管理 ReplicaSet，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如 ReplicaSet 不支持rolling-update 但 Deployment 支持）, Deployment为Pod 和 ReplicaSet 提供了一个声明式定义（declarative）方法，用来替 代以前的 ReplicationController 来方便的管理应用。典型的应用场景包括：1、定义 Deployment,来创建 Pod 和 ReplicaSet；2、滚动升级和回滚应用；3、扩容和缩容4、暂停和继续Deployment。这个图就是说Depliyment的自动扩容的能力
Horizontal Pod Autoscaling	这个组件和前面的rs和Deployment是一样的，但是单独按出来说，因为这个组件我没有在华为云和腾讯云的k8s后台看到过， Horizontal Pod Autoscaling 仅适用于 Deployment 和 Replicaset , 在 vlalpha 版本中，支持根据内存和用户自定义的metric扩缩容。如下面这张图，说明当CPU大于80%时，可以扩容到10，但是最多10，当CPU下来时，可以缩减，但是最少也得有2个。
StatefullSet	Statefulset 是为了解决有状态服务的问题（对应 Deployments 和 Replicasets 是为无状态服务而设计），其应用场景包括：1、稳定的持久化存储，即 Pod 重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于 PVC 来实现；2、稳定的网络标志，即 Pod 重新调度后其 PodName 和 HostName 不变，基于 Headless Service （即没有 Cluster IP 的 Service ）来实现；3、有序部署，有序扩展，即 Pod 是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次依次进行（即从 0 到 N - - 1 ，在下一个 Pod 运行之前所有之前的 Pod 必须都是 Running 和 Ready 状态） , 基于 init containers 来实现；4、有序收缩，有序删除（即从 N 一 1 到 0 )
DaemonSet	Daemonset 确保全部（或者一些） Node 上运行一个 Pod 的副本。当有 Node 加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有 Node 从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 Daemonset 将会删除它创建的所有 Pod 。使用 Daemonset 的一些典型用法：1、运行集群存储 daemon ，例如在每个 Node 上运行 glusterd 、 ceph ；2、在每个 Node 上运行日志收集 daemon ，例如 fluentd 、 logstash 。3、在每个 Node 上运行监控 daemon ，例如 Prometheus Node Exporter
Job,Cronjob	Job 负责批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个 Pod 成功结束 Crofi Job 管理基于时间的 Job ，即：在给定时间点只运行一次周期性地在给定时间点运行

三、网络通信方式

Kubernetes 的网络模型假定了所有 Pod 都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在 GCE ( Google Copute Engine ）里面是现成的网络模型， Kubernetes 假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建 Kub ernetes 集群，就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这个网络假设，将不同节点上的 Docker 容器之间的互相访问先打通，然后运行 Kubernetes。

类型有以下三种：

• 同一个 Pod 内的多个容器之间：pod内部localhost

因为同一个pod内部初始化一个 pause，其内部容器都是使用这pause的网络栈，如下图 所以同一个pod的内部容器互相访问是不成问题的，但是也要主要同一个pod内部的多个容器不能同时启动多个相同端口的容器，这肯定不行，想都能想到

• 各 Pod 之间的通讯： overlay Network (其中可能是不通主机/节点的Pod)

这个时候就需要 Flannel了， Flannel 是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的 Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟 IP 地址。而且它还能在这些 IP 地址之间建立一个覆盖网络（ Overiay Notwork ) ，通过这个覆盖网络，将数据包原封不动地传递到目标容器内，如图 其实最主要的就是Flannel的消息传递的报文封装，如何知道目的地的Pod，在那个节点上，这一点可以从etcd中获取。
ETCD 之 Flannel 提供说明：存储管理 Fl annel 可分配的 IP 地址段资源监控 ETCD 中每个 Pod 的实际地址，并在内存中建立维护 Ped 节点路由表。
那这里可能会有一个疑问，是不是不同的机器上安装的docker，不能使用相同的网段。比如图中的2个节点，docker 的网段是不一样的一个是15网段，一个是20网段，如果相同的话，可能就不太好找了

• Pod 与 Service 之间的通讯：各节点的 Iptables 规则

总结下网络说明：

项目	Value
同一个 Pod 内部通讯	同一个 Pod 共享同一个网络命名空间，共享同一个 Linux 协议栈
Podl1至 Pod2	1、Pod1 与 Pod2 不在同一台主机， Pod 的地址是与 docker0在同一个网段的，但 docker0 网段与宿主机网卡是两个完全不同的 IP 网段，并且不同 Node 之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。将 Pod 的 IP 和所在 Node 的 IP 关联起来，通过这个关联让 Pod 可以互相访问；2、Pod1 与 Pod2 在同一台机器，由 Dockero 网桥直接转发请求至 Pod2 ，不需要经过 Flannel 演示 Pod 至 Service 的网络：目前基于性能考虑，全部为 iPtables 维护和转发 Pod 到外网
外网访问 Pod	Service （svc组件）