云時代運維轉型必讀：容器運維模式的五大場景

其實我挺早就接觸Docker和Kubernetes，時間大概在3、4年前吧，但是由于當時所在技術團隊的業務模式所限制，還沒有真正對容器云有技術需求，所以我更多還是以一種技術玩具的心態接觸容器技術。

直到去年開始才正式接觸基于容器云平臺的技術架構，我從業務運維和DevOps的角度來看，容器云平臺與之前的物理機和虛擬機等IaaS層基礎上的運維模式有著非常大的差異。

1)Master

區別于物理組件，邏輯組件是指在程序內的虛擬概念，例如運行在Master的邏輯組件有kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler。

kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的資源請求/調用操作都是通過kube-apiserver提供的接口進行。

kube-controller-manager運行管理控制器，它們是集群中處理常規任務的后臺線程。邏輯上，每個控制器是一個單獨的進程，但為了降低復雜性，它們都被編譯成單個二進制文件，并在單個進程中運行。

kube-scheduler監視新創建沒有分配到Node的Pod，為Pod選擇一個Node。

這幾個組件的用途不作特別展開，我們后面將詳細聊聊Apiserver。

2)Node

Node是Kubernetes中的工作節點，最開始被稱為minion。一個Node可以是VM或物理機。每個Node(節點)具有運行pod的一些必要服務，并由Master組件進行管理。

然后介紹運行于Node節點的組件：kubelet、kube-proxy、CRI(一般是docker)。

kubelet是主要的節點代理，它會監視已分配給節點的pod，具體功能如：安裝Pod所需的volume;下載Pod的Secrets;Pod中運行的docker(或experimentally，rkt)容器;定期執行容器健康檢查等等。

kube-proxy通過在主機上維護網絡規則并執行連接轉發來實現Kubernetes服務抽象。

Docker等容器運行時，作用當然就是用于運行容器。

對于以上的Kubernetes的Master和Node的節點模式，在很多支持分布式架構的軟件中都是類似的，如Hadoop等。他們的Master節點往往需要有3個以上，以實現高可用架構。很多軟件架構也采取了這樣的設計方式，都是為了生產環境所需的高可用性服務。

3)Api-server

前面介紹過Master和Node，它們之間從Master (apiserver)到集群有兩個主要的通信路徑。第一個是從Apiserver到在集群中的每個節點上運行的kubelet進程。第二個是通過Apiserver的代理功能從Apiserver到任何Node、pod或service。

所以說Apiserver對于Master-Node模式來說是非常重要的溝通橋梁。

從Apiserver到kubelet的連接用于獲取pod的日志，通過kubectl來運行pod，并使用kubelet的端口轉發功能。這些連接在kubelet的HTTPS終端處終止。

從Apiserver到Node、Pod或Service的連接默認為HTTP連接，因此不需進行認證加密。也可以通過HTTPS的安全連接，但是它們不會驗證HTTPS端口提供的證書，也不提供客戶端憑據，因此連接將被加密但不會提供任何誠信的保證。這些連接不可以在不受信任/或公共網絡上運行。

總結

從過去的【單體式應用+物理機】，到現在【微服務應用+容器云】的運行環境的變革，需要運維工程師同步改變以往的運維技術思維。新技術的應用，會引發更深層次的思考，深入了解容器之后，我們會自然而然地去學習業務最主流的編排工具——Kubernetes。

Kubernetes前身是谷歌的Borg容器編排管理平臺，它充分體現了谷歌公司多年對編排技術的好實踐。而容器云字面意思就是容器的云，實際指的是以容器為單位，封裝環境、提供構建、發布、運行分布式應用平臺。

而運維工程師在面對業界更新迭代極快的技術潮流下，需要選定一個方向進行深耕，無疑，Kubernetes是值得我們去深入學習的，畢竟它戰勝了幾乎所有的編排調度工具，成為業內編排標準。

我們通過搭建容器云環境下的應用運行平臺，并實現運維自動化，快速部署應用、彈性伸縮和動態調整應用環境資源，提高研發運營效率，最終實現自身的運維價值。

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