1、简述ETCD及其特点?
etcd是CoreOs团队发起的开源项目,是一个管理配置信息和服务发现(servicediscovery)的项目, 它的目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库,基于Go语言实现.
特点: 简单:支持REST风格的 HTTPJSON API 安全:支持HTTPS方式的访问 o快速:支持并发1k/s的写操作 o可靠:支持分布式结构,基于Raft的一致性算法,Raft是一套通过选举主节点来实现分布式 系统一致性的算法.
2、简述ETCD适应的场景?
etcd基于其优秀的特点,可广泛的应用于以下场景: 服务发现(ServiceDiscovery):服务发现主要解决在同一个分布式集群中的进程或服务,要如何才能找 到对方并建立连接.
本质上来说,服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听udp或tcp端口,并且 通过名字就可以查找和连接.
消息发布与订阅:在分布式系统中,最适用的一种组件间通信方式就是消息发布与订阅.
即构建一个配 置共享中心,数据提供者在这个配置中心发布消息,而消息使用者则订阅他们关心的主题,一旦主题有 消息发布,就会实时通知订阅者.
通过这种方式可以做到分布式系统配置的集中式管理与动态更新.
应 用中用到的一些配置信息放到etcd上进行集中管理.
负载均衡:在分布式系统中,为了保证服务的高可用以及数据的一致性,通常都会把数据和服务部署多 息访问支持负载均衡.
etcd集群化以后,每个etcd的核心节点都可以处理用户的请求.
所以,把数据量 小但是访问频繁的消息数据直接存储到etcd中也可以实现负载均衡的效果.
分布式通知与协调:与消息发布和订阅类似,都用到了etcd中的Watcher机制,通过注册与异步通知机 制,实现分布式环境下不同系统之间的通知与协调,从而对数据变更做到实时处理.
分布式锁:因为etcd使用Raf算法保持了数据的强一致性,某次操作存储到集群中的值必然是全局一致 的,所以很容易实现分布式锁.
锁服务有两种使用方式,一是保持独占,二是控制时序.
集群监控与Leader竞选:通过etcd来进行监控实现起来非常简单并且实时性强.
3、简述什么是Kubernetes?
Kubernetes是一个全新的基于容器技术的分布式系统支撑平台.
是Google开源的容器集群管理系统 (谷歌内部:Borg),在Docker技术的基础上,为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和 动态伸缩等一系列完整功能,提高了大规模容器集群管理的便捷性.
并且具有完备的集群管理能力,多 层次的安全防护和准入机制、多租户应用支撑能力、透明的服务注册和发现机制、内建智能负载均衡 器、强大的故障发现和自我修复能力、服务滚动升级和在线扩容能力、可扩展的资源自动调度机制以及 多粒度的资源配额管理能力.
4、简述Kubernetes和Docker的关系?
Docker提供容器的生命周期管理和,Docker镜像构建运行时容器.
它的主要优点是将将软件/应用程序 运行所需的设置和依赖项打包到一个容器中,从而实现了可移植性等优点.
Kubernetes用于关联和编排在多个主机上运行的容器.
5、简述kubernetes中什么是Minikube、Kubectl、 Kubelet? Minikube是一种可以在本地轻松运行一个单节点Kubernetes群集的工具.
Kubectl是一个命令行工具,可以使用该工具控制Kubernetes集群管理器,如检查群集资源,创建、删 除和更新组件,查看应用程序.
Kubelet是一个代理服务,它在每个节点上运行,并使从服务器与主服务器通信.
6、简述Kubernetes常见的部署方式?
常见的Kubernetes部署方式有: kubeadm:也是推荐的一种部署方式; 二进制 7、简述kubernetes如何实现集群管理?
在集群管理方面,Kubernetes将集群中的机器划分为一个Master节点和一群工作节点Node.
其中,在 Master节点运行着集群管理相关的-组进程kube-apiserver、kube-controller-manager和kube- scheduler,这些进程实现了整个集群的资源管理、Pod调度、弹性伸缩、安全控制、系统监控和纠错等 管理能力,并且都是全自动完成的.
8、简述Kubernetes的优势、适应场景及其特点?
Kubernetes作为一个完备的分布式系统支撑平台,其主要优势: 容器编排 轻量级 弹性伸缩 负载均衡 Kubernetes常见场景:
快速部署应用 快速扩展应用 无缝对接新的应用功能 节省资源,优化硬件资源的使用 Kubernetes相关特点: 可移植:支持公有云、私有云、混合云、多重云(multi-cloud), 可扩展:模块化、插件化、可挂载、可组合.
自动化:自动部署、自动重启、自动复制、自动伸缩/扩展.
9、简述Kubernetes的缺点或当前的不足之处?
Kubernetes当前存在的缺点(不足)如下: 安装过程和配置相对困难复杂.
管理服务相对繁琐.
运行和编译需要很多时间.
它比其他替代品更昂贵.
对于简单的应用程序来说,可能不需要涉及Kubermetes即可满足.
10、简述Kubernetes相关基础概念?
master:k8s集群的管理节点,负责管理集群,提供集群的资源数据访问入口.
拥有Etcd存储服务(可 选),运行Api Server进程,Controller Manager服务进程及Scheduler服务进程.
node(worker):Node(worker)是Kubernetes集群架构中运行Pod的服务节点,是Kubernetes集 群操作的单元,用来承载被分配Pod的运行,是Pod运行的宿主机.
运行dockereninge服务,守护进程 kunelet及负载均衡器kube-proxy. pod:运行于Node节点上,若干相关容器的组合(Kubermetes之Pod实现原理).
Pod内包含的容器运 行在同一宿主机上,使用相同的网络命名空间、IP地址和端口,能够通过localhost进行通信.
Pod是 Kurbernetes进行创建、调度和管理的最小单位,它提供了比容器更高层次的抽象,使得部署和管理更 加灵活.
一个Pod可以包含一个容器或者多个相关容器.
label:Kubernetes中的Label实质是一系列的Key/Value键值对,其中key与value可自定义.
Label可以 附加到各种资源对象上,如Node、Pod、Service、RC等.
一个资源对象可以定义任意数量的Label,同 一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去.
Kubernetes通过LabelSelector(标签选择器)查 询和筛选资源对象.
ReplicationController:ReplicationController用来管理Pod的副本,保证集群中存在指定数量的 Pod副本.
集群中副本的数量大于指定数量,则会停止指定数量之外的多余容器数量.
反之,则会启动 少于指定数量个数的容器,保证数量不变.
ReplicationController是实现弹性伸缩、动态扩容和滚动升 级的核心.
Deployment:Deployment在内部使用了RS来实现目的,Deployment相当于RC的一次升级,其最大 的特色为可以随时获知当前Pod的部署进度.
HPA(HorizontalPodAutoscaler):Pod的横向自动扩容,也是Kubernetes的一种资源,通过追踪 分析RC控制的Pod目标的负载变化情况,来确定是否需要针对性的调整Pod副本数量.
Service:Service(Kubermetes之服务发现)定义了Pod的逻辑集合和访问该集合的策略,是真实服务的 抽象.
Service提供了一个统一的服务访问入口以及服务代理和发现机制,关联多个相同Label的Pod, 用户不需要了解后台Pod是如何运行.
Volume:Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录,Kubernetes中的Volume是定义在Pod 上,可以被一个或多个Pod中的容器挂载到某个目录下.
Namespace:Namespace用于实现多租户的资源隔离,可将集群内部的资源对象分配到不同的 Namespace中,形成逻辑上的不同项目、小组或用户组,便于不同的Namespace在共享使用整个集群 的资源的同时还能被分别管理.
11、简述Kubernetes集群相关组件?
Kubernetes Master控制组件,调度管理整个系统(集群),包含如下组件: KubernetesAPIServer:作为Kubernetes系统的入口,其封装了核心对象的增删改查操作,以 RESTfuIAPI接口方式提供给外部客户和内部组件调用,集群内各个功能模块之间数据交互和通信的中心 枢纽.
KubernetesScheduler:为新建立的Pod进行节点(node)选择(即分配机器),负责集群的资源调度.
KubernetesController:负责执行各种控制器,目前已经提供了很多控制器来保证Kubermetes的正常 运行.
Replication Controller:管理维护Replication Controller,关联Replication Controller和Pod,保证 ReplicationController定义的副本数量与实际运行Pod数量一致.
NodeController:管理维护Node,定期检查Node的健康状态,标识出(失效|未失效的Node节点.
Namespace Controller:管理维护Namespace,定期清理无效的Namespace,包括Namesapce下 的API对象,比如Pod、Service等.
ServiceController:管理维护Service,提供负载以及服务代理.
EndPoints Controller:管理维护Endpoints,关联Service和Pod,创建Endpoints为Service的后端, 当Pod发生变化时,实时更新Endpoints.
Service Account Controller:管理维护Service Account,为每个Namespace创建默认的Service Account 同时为Service Account创建Service Account Secret Persistent Volume Controller:管理维护Persistent Volume和Persistent Volume Claim 为新的 Persistent Volume Claim分配Persistent Volume进行绑定,为释放的Persistent Volume执行清理回 收.
Daemon Set Controller:管理维护Daemon Set,负责创建Daemon Pod,保证指定的Node上正常 的运行Daemon Pod Deployment Controller:管理维护Deployment,关联Deployment和Replication Controller,保证 运行指定数量的Pod.
当Deployment更新时,控制实现ReplicationController和Pod的更新.
JobController:管理维护job,为jod创建一次性任务Pod,保证完成Job指定完成的任务数目 PodAutoscalerController:实现Pod的自动伸缩,定时获取监控数据,进行策略匹配,当满足条件 时执行Pod的伸缩动作.
12、简述KubernetesRc的机制?
ReplicationController用来管理Pod的副本,保证集群中存在指定数量的Pod副本.
当定义了RC并提交 至Kubernetes集群中之后,Master节点上的ControllerManager组件获悉,并同时巡检系统中当前存 活的目标Pod,并确保目标Pod实例的数量刚好等于此RC的期望值,若存在过多的Pod副本在运行,系 统会停止一些Pod,反之则自动创建一些Pod Controller类似,都是确保在任何给定时间运行指定数量的Pod副本.
不同之处在于RS使用基于集合 的选择器,而ReplicationController使用基于权限的选择器.
13、简述kube-proxy作用?
kube-proxy运行在节点上,它监听apiserver中 service和endpoint的变化情况,创建路由规则 以提供服务IP和负载均衡功能.
简单理解此进程是Service的透明代理兼负载均衡器,其核心功能是将 到某个Service的访问请求转发到后端的多个Pod实例上.
14、简述kube-proxyiptables原理?
Kubernetes从1.2版本开始,将iptables作为kube-proxy的默认模式.
iptables模式下的kube-proxy不 再起到Proxy的作用,其核心功能:通过APIServer的Watch接口实时跟踪Service与Endpoint的变更信 息,并更新对应的iptables规则,Client的请求流量则通过iptables的NAT机制“直接路由到目标Pod.
15、简述kube-proxyipvs原理?
IPVS在Kubernetes1.11中升级为GA稳定版.
IPVS则专门用于高性能负载均衡,并使用更高效的数据结 构(Hash表),允许几乎无限的规模扩张,因此被kube-proxy采纳为最新模式.
在IPVS模式下,使用iptables的扩展ipset,而不是直接调用iptables来生成规则链.
iptables规则链是一 个线性的数据结构,ipset则引I入了带索引的数据结构,因此当规则很多时,也可以很高效地查找和匹 配.
可以将ipset简单理解为一个IP(段)的集合,这个集合的内容可以是IP地址、IP网段、端口等,iptables 可以直接添加规则对这个"可变的集合"进行操作,这样做的好处在于可以大大减少iptables规则的数量, 从而减少性能损耗.
16、简述kube-proxyipvs和iptables的异同?
iptables与IPVS都是基于Netfiter实现的,但因为定位不同,二者有着本质的差别:iptables是为防火墙 而设计的;IPVS则专门用于高性能负载均衡,并使用更高效的数据结构(Hash表),允许几乎无限的规 模扩张.
与iptables相比,IPVS拥有以下明显优势: 1、为大型集群提供了更好的可扩展性和性能; 2、支持比iptables更复杂的复制均衡算法(最小负载、最少连接、加权等); 3、支持服务器健康检查和连接重试等功能; 4、可以动态修改ipset的集合,即使iptables的规则正在使用这个集合.
17、简述kubernetes中什么是静态Pod?
静态pod是由kubelet进行管理的仅存在于特定Node的Pod上,他们不能通过APIServer进行管理,无法 与ReplicationController、Deployment或者DaemonSet进行关联,并且kubelet无法对他们进行健康检 查.
静态Pod总是由kubelet进行创建,并且总是在kubelet所在的Node上运行.
18、简述Kubernetes中Pod可能位于的状态?
Pending:APIServer已经创建该Pod,且Pod内还有一个或多个容器的镜像没有创建,包括正在下载镜 像的过程.
Running:Pod内容器均已创建,且至少有一个容器处于运行状态、正在启动状态或正在重启状 态 Succeeded:Pod内容器均成功执行退出,且不会重启.
Failed:Pod内容器均已退出,但至少有一个容器退出为失败状态.
Unknown:由于某种原因无法获取该Pod状态,可能由于网络通信不畅导致.
19、简述Kubernetes创建一个Pod的主要流程?