k8s-advanced

分享會大綱

kubelet 與 kube-proxy
Stateless 與 Stateful
Auto Scaling
Replication controller
Deployment
Replica sets
Ingress controller
Resource Quotas
Health check
Cronjob

什麼是 kubelet？

相當於 node agent，用於管理該 Node 上的所有 pods 狀態以及與 master node 即時溝通

什麼是 kube-proxy？

將目前該 Node 上所有 Pods 的資訊傳給 iptables，讓 iptables 即時獲得在該 Node 上所有 Pod 的最新狀態，確保每個 Pod 都可以順利的互相溝通。

什麼是 Auto Scaling

水平擴展(Horizontal Scaling)
垂直擴展(Vertical Scaling)

Horizontal Scaling 就是新增更多的節點，獲取更多資源來分擔原有的工作內容

在 k8s 中通常都是作 Pod 的 Horizontal Scaling

Vertical Scaling 則是新增更多的 CPU 、 RAM 等等來獲得更多運作資源

通常都要利用 gcp 、 aws 等等雲端服務才能實現

什麼是 stateless？

使用者透過瀏覽器向網站伺服提出的每一次請求（request）都是獨立的，彼此沒有相關的

這樣的好處就是可以很輕易的擴充使用規模

什麼是 stateful？

跟 stateless 相反， stateful 會紀錄每筆資料的狀態，像是資料庫等等都是 stateful application

什麼是 Replication controller？

k8s 用來管理 Pod 數量以及狀態的 controller

Replication controller 基本須知

每個 controller 都會有一個 yaml 檔
controller 可以指定同時有多少個相同的Pods 要運行在 k8s cluster 上
一旦 Pod crash 或 failed 的時候，controller 會自動創建 Pod 以確保 Pod 運行數量與設定檔的相同
當機器重新啟動時，controller 也會自動被建立以確保 Pod 都順利運行

由於要控制 Pod 因此會有一個 selector 的設定來決定要控制哪個 Pod，至於要如何媒合就需要寫 Label

              
                selector:
                  app: frontend

什麼是 Deployment？

在官網上是這樣說明的：

a Deployment is a higher-level concept that manages ReplicaSets and provides declarative updates to Pods along with a lot of other useful features.

使用 Deployment 有什麼好處？

部署一個應用服務
在服務升級的過程中可以達到無停機服務遷移(zero downtime deployment)
可以 Rollback 到先前版本

什麼是 Replica Set？

其實在官網中 Replication controller 後面有這段文字

NOTE: A Deployment that configures a ReplicaSet is now the recommended way to set up replication.

Replica Set 提供了比 Replication controller 更彈性的部屬方法

matchLabels: Pod 的 Label 需與 matchLabels 完全相同
matchExpressions: 更彈性的條件，每一筆條件主要由 key、 operator、value 組成

整體寫法就會像這樣

              
                selector
                  matchLabels:
                    app: frontend
                  matchExpressions:
                    - {key: env, operator: In, values: [dev]}

為什麼要用 ReplicaSet 而不是 Replication controller？

Deployment 特性
彈性部署問題

什麼是 Ingress controller？

為了方便控管該機器上所有 Ingress

除了管理 Ingress 外，還有一個更重要的功能就是做 Load Balancer

其實 Ingress 本身是沒辦法做 Load Balancer 的，只能依靠像是 GCP 、 AWS 等雲端服務進行 Load Balancer

為了解決這種問題於是創造了 Ingress controller 來進行 Load Balancer

Ingress controller 常用 GCE 或 Nginx 來實作

什麼是 Resource Quotas?

每一個 container 都可以有屬於它自己的 resource request 與 resource limit ，可以限制這個 Pod 的使用資源，避免單一 Pod 佔用 Node 太多資源

resources.requests.cpu

此 Pod 最小需要多少 Node 的 cpu 資源
resources.limits.cpu

此 Pod 最多只能用到多少 Node 的 cpu 資源

在 k8s 的 Resource Quotas 中會用 m(millicore) 這個單位來表示，舉例來說：cpu: 400m 代表存取 0.4cpu 的資源

假如今天存取配置超過機器自身可提供，k8s 會回傳 403 FORBIDDEN 代表超出可使用的配置範圍

什麼是 Health check？

為了要確認 Pod 是否有順利運作

定期的透過指令去訪問 container
定期發送一個 HTTP request 給 container (livenessProbe)

livenessProbe(存活探針)
readinessProbe(就緒探針)

livenessProbe

用於判斷 Pod 是否為 running 狀態，如果 livenessProbe 探測到容器不健康，則 kubelet 將砍掉 Pod 並重啟，如果該 Pod 不包含 livenessProbe，則 kubelet 認為該 Pod 的 livenessProbe 返回值永遠成功。

readinessProbe

用於判斷 Pod 是否啟動完成可以接收請求，如果 readinessProbe 失敗，則會將此 Pod 的 Endpoint 從對應的 service 的 Endpoint 列表中移除，從此不再將任何請求調度此Pod上，直到下次探測成功。

什麼是 Cronjob？

k8s 用來進行任務排程，作用類似 linux 的 crontab

cron 格式

通常 cron 格式會長這樣：

              
                * * * * *

第一個星號代表分鐘(0 ~ 59)
第二個星號代表小時(0 ~ 23)
第三個星號代表日(1 ~ 31)
第四個星號代表月(1 ~ 12)
第五個星號代表星期(0 ~ 7，其中星期日可用 0 或 7 表示)

假如今天要每三個小時做一次排程動作也可以這樣寫

              
                * */3 * * * 

                # */3 代表 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21

下次分享會的主題是 k8s 實作，會教大家如何撰寫 yaml 檔以及架設網站

謝謝大家！