K8s

前言

k8s 大名鼎鼎，是go语言的代表之作，但是作为后端RD一般是接触不到的，通常操作都已经白屏化了。我说有些鸡架会问，顺便学一下，省着没事打游戏。仅作为了解，浅浅的从八股的角度学习一下。

总览

按照 What Why How 的顺序进行

What

Kubernetes ：可移植、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，方便进行声明式配置和自动化。

说人话就是 Docker -> Docker Compose -> K8s

架构：

组件作用：

控制面：

• kube-apiserver： REST API

• etcd：分布式KV存储

• kube-scheduler：监听尚未绑定Node的 Pod，只负责选出应该去哪个 Node

• kube-controller-manager：一堆控制器，每一个负责一类资源（运行的 Pod 个数，完成的 Job 个数等等）。如果每个是一个死循环，如果运行状态和期望不一样，就进行纠偏。

工作节点：

• kubelet：和 apiserver 通信

• kube-proxy：Service （Service 是一组 Pod 的稳定抽象入口）会被 apiserver 分配一个虚拟的内网 IP（ClusterIP）。通过写 iptables / IPVS 规则，实现这个 Node 上的 Pod（或主机）访问这个虚拟 IP 时，自动映射到某个真实 Pod IP，并做负载均衡。

• Container Runtime：真正运行容器的组件，通过 CRI （Container Runtime Interface ，类似于 DDD 的依赖倒置思想，让 docker / rkt 实现相关抽象接口的操作）被 kubelet 调用，负责 Pod 的生命周期。

负载单位：

• Pod：最小调度单元。同一个 Pod 内的容器共享 Network Namespace 和 Volume，互相连通。类似一个 docker compose
• Container：同 Docker 里面的 container 大小

提供的功能：

• 服务发现和负载均衡
• 存储编排：挂载本地盘/远端存储
• 自动部署和回滚：RD传说中的一键发版
• 自动完成装箱计算：一个 Node 上可以跑很多个 Pod，Kubernetes 会自己决定哪个 Pod 放到哪个 Node 上。
• 自我修复
• 密钥与配置管理：ConfigMap 存非敏感配置，Secret 存敏感信息(base64编码，非安全，需要配合其它加密)。
• 批处理执行 ：训练/离线推理场景
  • Job：保证成功完成指定数量的 Pod。
  • CronJob：定时跑批
• 水平扩缩 ：单节点资源压力大自动扩容，扩的是Pod
• IPv4/IPv6 双栈
• 为可扩展性设计：在不改变上游源代码的情况下为你的 Kubernetes 集群添加功能

Why

显而易见，上面提供的功能太多了，比黑屏部署强多了

How

只讲容器的实现即资源隔离机制，因为其它的实现显然是业务/分布式上的逻辑，和操作系统没什么关系。

namespace: 给一组进程套上资源可见性显示，如 PID、网络、主机名、挂载点、用户。

注意存在一个特殊的 PID = 1 进程（docker 的第一个进程），宿主机看到的是类似 12345 的常见 PID，而在容器内它是 1。

最佳实践：

1. 应用直接以 exec 形式启动，成为 PID 1。
2. 应用自己处理 SIGTERM、回收子进程。
3. 如果应用做不到，使用 docker run --init 或 tini / dumb-init。
4. 避免 shell 形式启动，避免 --pid=host。
5. 合理设置 STOPSIGNAL 和停止超时。

cgroups: 给一组进程套上资源限制和分配优先级

一些QA

1. k8s 的服务发现和 consul 的区别
2. gpu 推理 k8s 的不足