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什么是对象模型

这篇文章主要介绍“什么是对象模型”，在日常操作中，相信很多人在什么是对象模型问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”什么是对象模型”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

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一、对象模型总览

k8s可以看做是面向对象的，每类服务可看做是k8s的一个对象。这些对象由用户定义yaml，k8s的api负责创建。所有对象包含spec(规范)+status两类基本信息。

例如：k8s创建pod的api为：https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.17/#pod-v1-core

kubectl 也会将yaml转成json发送到master节点。

k8s中常用的对象有pod、deployment、service、statefulSet等，每个对象至少包含3个metadata：namespace、name、uid。

什么是对象模型

二、k8s中常见的object kind

  • pod

    • 基本调度单元，特定关系的一组容器集合，最小的部署集合。

    • 非持久性实体，调度失败、自愈等情况会被终止，重建，不建议手动创建Pod，而是通过controller创建pod，如deployment。

  • Service

    • pod 重启之后ip会改变，多个相同服务的pod需要有discovery+loadbalance 。这一点与“微服务”中的概念一致。通过label selector 可轻松实现逻辑分组。

    • service 的声明周期内，ip不会改变。可通过nodeport 暴露到外部。

    • 有的service不需要ip、有的service 不需要负载均衡。

  • Controllers

    • Replicaset （rs）副本数，用于loadbalance和冗余。（老版本是ReplicationController- rc，算是功能升级，官方推荐使用rs 代替rc）。现阶段非特殊情况如升级pod的操作，也不推荐单独使用，

  • Deployment

使用并管理rs ，算是更高一层的概念，这是现在比较常用的部署app的方式。deployment为pod和rs提供声明式更新(而非命令式)。支持滚动更新(rollingUpdate),支持回滚操作。

什么是对象模型
 

statefulSet（k8s 1.9 GA）

我们自己开发的应用一般都是stateless的，像是redis、zk、kafka、MySQL这类的中间件通常需要使用statefulSet。通常适用于稳定的持久存储、稳定的网络标识、有序部署有序扩展、有序收缩、有序滚动升级的场景。

pod的存储一般都是volumes外挂到persistent介质。并且伸缩或删除不会删除关联的存储。需要headless service负责pod的网络身份。

"注意：statefulSet 对应的service为headless servie，和普通的service的区别在于，普通的有cluster ip，通过只有service 有DNS，通过iptables进行负载。headless service无cluster ip，endpoints是所有pod的dns地址。就意味着statefulset 创建pod的时候为pod生成了dns信息。如3 节点的mysql，会生成mysql-0 ... mysql-2三个pod(pod名称生产规则为pod+递增序号)，并且会生成域： $(podname).(headless server name)，完整FQDN为: $(podname).(headless server name).namespace.svc.cluster.local"

看一个完整的statefulSet + headless service 的示例。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.11
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      nodeSelector:
        node: kube-node3
      volumes:
        - name: www
          hostPath:
            path: /mydir

  • DeamonSet

    每个node都有一个pod副本运行。常用在后台常驻程序如ceph，日志收集，心跳检查，Prometheus exporter等。

  • ConfigMap

    向pod 提供非敏感的配置信息，支持键值对，单个属性，配置文件。

    使用方式：环境变量，容器命令行参数，数据卷挂载。

    定义示例：

apiVersion:V1
kind:ConfigMap
metadata:
    name:hello-config
    namespace:public-config
data:
    title:hello everybody
    sex:girl

引用示例：

apiVersion:V1
kind:deployment
metadata:
    name:hello-dem
spec:
    containers:
    - name:goodboy
        image:hub/images
        command:["/bin/bash","-c","echo ${envTitle} ${envSex}"]
        env:
            - name:envTitle
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                    name:hello-config
                    key:title
            - name:envSex
        valueFrom:
            configMapKeyRef:
                name:hello-config
                key:sex

  • Secret

    对应于ConfigMap，用于敏感信息配置，如token，密码，秘钥等。

  • Endpoints

    service 和 pod 之间的关系会创建endpoint对象，默认与service 同名。kube-proxy将会监听service 和 endpoint的变化，从而更新iptables的规则。

  • PodDisruptionBudget（pdb，主动驱逐保护）

    • 没有pdb。当进行节点维护时，如果某个服务的多个pod在该节点上，则节点的停机可能会造成服务中断或者服务降级。举个例子，某服务有5个pod，最低3个pod能保证服务质量，否则会造成响应慢等影响，此时该服务的4个pod在node01上，如果对node01进行停机维护，此时只有1个pod能正常对外服务，在node01的4个pod迁移过程中，就会影响该服务正常响应；

    • pdb能保证应用在节点维护时不低于一定数量的pod运行，从而保持服务质量；

  • 等等其他的如 ingress

三、 k8s中有常见的metadata

  • name && UID （uid是在k8s的整个声明周期中均唯一，不会产生相同的uid，可对等为mysql的auto increment key）

    来看一个api访问对象的路径：/api/{version}/namespaces/{namespace}/{object-kind}/{name} ,k8s通过层层限定来寻找唯一标识的name。

  • namespace

    对一组资源和对象的抽象集合，从逻辑上划分k8s实现分层管理，并实现一定层度上的资源和权限隔离。

    内置三个namespace：default，kube-system(存放api-server、dns插件等)，kube-public（供所有用户包含未经过身份验证的用户使用，实现资源集群内共享）

    Node和persistentVolume(简称PV，通过PVC和pod绑定)不属于任何namespace。

  • label

    标识性的数据，有严格的命名规范，k8s可通过标签组合管理对象，达到松耦合。在spec中通过selectors进行匹配。

  • annotation（理解为java注释吧）

    非标识性的元数据附加到对象上。通常会有时间戳，版本号，用户信息等辅助信息。


四、k8s spec中常见的参数

  • selectors（标签和标签选择器）

    对应label对应的key-value 进行对象的选择

五、K8S的ip模型

k8s的ip：

  • node Ip ：node节点的ip，为物理ip.

  • pod Ip：pod的ip，即docker 容器的ip，为虚拟ip。

  • cluster Ip：service 的ip，为虚拟ip。提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问。

六、k8s的volume

k8s的volume和docker有所不同，v是独立于容器的，与pod声明周期相同，即pod删除空间也被删除。有多重类型

  • emptydir

    空目录，pod中的容器会共享此目录

    如下所示，busybox的文件写入，在nginx容器中能够读出来。

[root@master ~]# cat test.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: serivce-mynginx
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: mynginx
  ports:
  - name: nginx
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector: 
    matchLabels:
      app: mynginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mynginx
    spec:
      containers:
      - name: mynginx
        image: lizhaoqwe/nginx:v1
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html/
          name: share
        ports:
        - name: nginx
          containerPort: 80
      - name: busybox
        image: busybox
        command:
        - "/bin/sh"
        - "-c"
        - "sleep 4444"
        volumeMounts:
        - mountPath: /data/
          name: share
      volumes:
      - name: share
        emptyDir: {}

到此，关于“什么是对象模型”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！


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