Kubernetes (k8s) の概念の紹介

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1. k8sの概要と特徴

K8s は、クラウドプラットフォームの複数のホスト上でコンテナ化されたアプリケーションを管理するために使用されるオープンソースアプリケーションです。k8s の目標は、コンテナ化されたアプリケーションの展開をシンプルかつ効率的にすることです。k8s は、アプリケーションの展開、計画、更新、およびメンテナンスのためのメカニズムを提供します。。K8s は、2014 年に Google が開発したオープンソースのコンテナ化されたクラスタ展開管理システムです。k8s を使用すると、コンテナ化されたアプリケーションを展開できます。アプリケーションの拡張に役立ちます。K8s ターゲットの実装により、コンテナ化されたアプリケーションの展開がよりシンプルかつ効率的になります。

k8sの特徴

オートボクシング: アプリケーション環境のコンテナーのリソース構成要件に基づいて、アプリケーションコンテナーを自動的にデプロイします (手動介入は必要ありません)。
自己修復: コンテナーに障害が発生すると、コンテナーが再起動されます。デプロイされたNodeノードに問題が発生した場合、コンテナは再デプロイおよび再スケジュールされ、コンテナが監視チェックに失敗した場合、コンテナが正常に動作するまでコンテナは閉じられ、外部へのサービスは提供されません。
水平方向の拡張: 単純なコマンド、ユーザー UI インターフェイス、または CPU などのリソース使用量に基づいてコンテナーを拡張またはトリミングします。
サービス検出: ユーザーは、追加のサービス検出メカニズムを使用せずに、サービス検出と負荷分散を実現する独自の機能を k8s に提供できます。
ローリング更新: アプリケーションの変更に基づいて、アプリケーションコンテナーで実行されているアプリケーションに対して 1 回限りの更新またはバッチ更新を行うことができます。
バージョンのロールバック: アプリケーションのデプロイ状況に基づいて、アプリケーションコンテナ内で実行されているアプリケーションの履歴バージョンを即座にロールバックできます。
キーと構成の管理: ホットデプロイメントと同様に、イメージを再構築せずにキーとアプリケーション構成をデプロイおよび更新できます。
ストレージオーケストレーション: ストレージシステムのマウントとアプリケーションを自動的に実装します。特にステートフルアプリケーションでデータの永続性を実現します。ストレージシステムは、ローカルディレクトリ、ネットワークストレージ (NFS、Gluster、Ceph など)、パブリッククラウドストレージサービスから取得できます。
バッチ処理: 1 回限りのタスクとスケジュールされたタスクを提供し、バッチデータの処理と分析のシナリオに対応します。

2. k8s アーキテクチャのコンポーネント

k8s クラスターのアーキテクチャ
ここに画像の説明を挿入します

コンポーネント: マスター (マスターノード) とノード (ワーカーノード)
マスターノード: k8s クラスター制御ノード。クラスターのスケジュールと管理を行い、クラスター外部のユーザーからのクラスター操作リクエストを受け入れます。マスターノードは、
API サーバー、スケジューラー、ClusterState Store (ETCD データベース)、およびコントローラーマネージャーサーバーで構成されます。
- API サーバー: クラスターの統合された外部入口です。Restfull による操作を提供します。さまざまな操作を etcd ストレージに転送し、他のモジュール間のデータ対話および通信のためのハブを提供します (他のモジュールは API サーバーを通じてデータをクエリまたは変更します。API のみ)サーバーリソースクォータ制御の入り口であるetcdを直接操作します。
- スケジューラ: ノードのスケジューリングに使用され、アプリケーションをデプロイするノードを選択します。
- コントローラーマネージャー: クラスター内の通常のバックグラウンドタスクを処理するために、1 つのリソースがコントローラーに対応します (たとえば、注文操作は注文ビジネスコントローラーに対応します)。
- etcd: ストレージシステム。関連データをクラスターに保存するために使用されます。
ノード: クラスター作業ノード、ユーザービジネスアプリケーションコンテナーを実行します。
- kubelet: マスターからノードに送信される代表者。現在のノードでコンテナを管理し、コンテナのライフサイクル、コンテナの作成、破棄など、ローカルコンテナのさまざまな操作を管理します。
- kube-proxy: 負荷分散機能の実装に使用できるネットワークプロキシを提供します。

3. k8s のコアコンセプト

ポッド: k8s の最小のデプロイメント単位です。ポッドはコンテナの集合です。ポッド内のコンテナはネットワークを共有します。ポッドのライフサイクルは短いです。サーバーを再起動すると新しいポッドが作成されます。コントローラ: コントローラポッドコピーの数により、すべてのノードで同じポッドが実行されるように
なります。また、ワンタイムタスクとスケジュールされたタスクもサポートされます。サービス :
注文やショッピングカートなどのポッドアクセスルールのセットを定義します。サービスは別のノードに転送されます。ポッドのロード容量およびその他のルールに基づいて、処理用のポッド。