K8S“手术刀”般精准剖析之基础对象实现揭秘

2023-01-10 01:21:41

揭开 Kubernetes 的奥秘：深入探索基础对象

存储奥秘：对象存储保障数据安全

Kubernetes（K8s）对象存储采用分布式设计，将数据块分散存储在集群各节点上。此设计确保了数据的高可用性 和可靠性 ，即使单个节点发生故障也不会造成数据丢失。此外，K8s 提供多种存储解决方案，如本地存储、网络存储和云存储，满足不同场景的灵活数据存储需求。

代码示例：创建 PersistentVolume

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: my-pv
spec:
  storageClassName: local-storage
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: /mnt/my-pv

容器编排：有序高效的容器协作

K8s 的容器编排机制可统一管理和分配容器资源，确保容器之间高效协同 工作。无论运行多少个容器，K8s 都能根据预先设定的策略，合理安排容器到不同节点，最大化资源利用率。

代码示例：创建 Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
        - name: my-app
          image: my-image:latest
          ports:
            - containerPort: 80

持久卷：永久存储数据

持久卷 (PV) 为容器提供持久性存储空间 ，确保容器中的数据在容器销毁后不会丢失。K8s 提供多种 PV 类型，包括本地卷、网络卷和云卷，满足不同场景的存储需求。

代码示例：创建 PersistentVolumeClaim

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: my-pvc
spec:
  storageClassName: local-storage
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

工作负载：管理和运行容器化应用程序

K8s 工作负载管理功能统筹安排各种容器化应用程序，使其协同工作 。它支持 Pod、Deployment、ReplicaSet 和 StatefulSet 等多种工作负载类型，并提供丰富的管理和监控工具，让用户轻松掌控应用程序运行状态。

代码示例：创建 ReplicaSet

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: my-replica-set
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
        - name: my-app
          image: my-image:latest
          ports:
            - containerPort: 80

服务发现：容器之间的互联互通

K8s 服务发现为容器提供统一入口，便于容器之间相互通信 。它利用 DNS 和负载均衡技术，将服务名称映射到相应的容器 IP 地址，实现无缝通信。

代码示例：创建 Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

网络策略：确保容器通信安全

K8s 网络策略控制不同容器之间的通信行为 ，保障容器通信安全。通过网络策略，用户可以灵活定义容器之间的访问控制规则，防止未经授权的通信，提高容器的安全性和隔离性。

代码示例：创建 NetworkPolicy

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: my-network-policy
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: my-app
  ingress:
    - from:
        - podSelector:
            matchLabels:
              app: my-other-app

负载均衡：确保服务高可用性

K8s 负载均衡将请求均匀分配 到多个容器上，确保服务的稳定性和高可用性 。K8s 支持多种负载均衡策略，如轮询、最少连接和随机等，用户可以根据实际场景选择最合适的策略，实现服务的最佳性能。

代码示例：创建 Ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
spec:
  rules:
    - host: my-app.example.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: my-service
                port:
                  number: 80

资源管理：合理分配容器资源

K8s 资源管理分配和管理容器所需的资源，如 CPU、内存和存储。它采用先进算法，根据容器需求和集群资源情况，合理分配资源，避免资源浪费和争抢，提高集群整体运行效率。

代码示例：设置资源请求和限制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
    - name: my-container
      image: my-image:latest
      resources:
        requests:
          cpu: 500m
          memory: 256Mi
        limits:
          cpu: 1000m
          memory: 512Mi