深入解析容器云服务器架构,基于容器云的部署策略与实践解析

容器云服务器架构揭秘

1、Kubernetes,被誉为开源容器编排的瑰宝,以其卓越的可移植性和灵活性在云计算领域独树一帜,其架构巧妙地划分为两个核心部分:控制平面和工作节点,它们协同工作,以实现高效、弹性的容器化应用管理,控制平面是智能大脑的核心,包括以下几个关键组件:API服务器(kube-apiserver),作为系统的心脏,处理所有API请求,并通过TLS提供安全保障。

2、相较于传统虚拟机,容器云服务展现了哪些独特优势呢?容器技术以其出色的可移植性著称,无论是应用程序容器化(如Docker)还是系统容器化,它们都能帮助IT团队将程序代码从底层架构中抽象出来,实现跨不同部署环境的无缝迁移。

3、I层,即基础设施即服务(IaaS),主要提供虚拟设备基础资源,如裸虚拟机、云磁盘、VPC等,而容器云则近似于平台即服务(PaaS)层服务,它利用namespace和cgroup技术,在裸机或虚拟机的基础上构建独立的容器,并通过持续集成/持续部署(CI/CD)提供可编程的开发环境。

云计算(I层与容器云)的含义解读

深入解析容器云服务器架构,基于容器云的部署策略与实践解析  第1张

1、容器技术是近年来云行业发展不可或缺的关键技术,Docker和k8s的广泛应用极大地推动了云计算PaaS层的完善和普及,容器是一种更轻量级、更灵活的虚拟化技术,它将应用程序所需的所有元素打包在一起,包括代码、依赖项甚至操作系统,这使得应用程序几乎可以在任何环境中运行。

2、云计算就像在不同地区建立自来水公司,没有地域限制,优秀的云服务提供商可以向全球每个角落提供软件服务——如同天空中的云,无论你身处何方,只要你抬头,就能看见!有一种流行的比喻:男人找个女友或老婆是自建私有云,而单身 *** 或到娱乐场所消费则是使用公有云服务。

3、IaaS在应用层成熟后兴起,相对成熟;PaaS起步较晚,成熟度较低;SaaS则是发展最早的云计算服务模式,成熟度最高,IaaS帮助企业和开发者快速获取资源,PaaS帮助开发者快速获得特定功能,而SaaS则帮助企业优化业务流程,容器云的兴起,进一步推动了云计算管理方案的完善。

4、云计算的IaaS层主要包括以下几类服务:计算(Compute),这是云计算基础设施的核心,负责处理和存储数据,计算服务通常包括虚拟机和容器,它们为用户提供了一个隔离的环境,用户可以在其中运行自己的应用程序。

5、容器云是近年来在云计算技术中崭露头角的一种新型产品形态,容器作为一种轻量级的虚拟化技术,容器服务以进程级的虚拟化形态封装,其启动和部署速度极快,能够在应用层面根据资源需求快速部署和调度,生命周期变化迅速。

容器云技术与虚拟机的对比特点

1、容器技术是近几年云行业发展的关键环节,Docker和k8s的广泛应用极大地推动了云计算PaaS层的完善和普及,容器是一种更轻量级、更灵活的虚拟化技术,它将一个应用程序所需的一切打包在一起,包括所有代码、依赖项甚至操作系统,这使得应用程序几乎可以在任何地方运行。

2、Docker容器并非虚拟机,Docker在宣传中强调,它比虚拟机更节省内存、启动速度更快,Docker容器与虚拟机有着本质的区别,虚拟机运行多个相互隔离的应用,为每个应用提供独立的操作系统环境,而容器则直接利用宿主机的内核,抽象层更少,更加轻量化,启动速度更快。

3、与虚拟机相比,容器拥有更高的资源使用效率,因为它不需要为每个应用分配单独的操作系统,实例规模更小,创建和迁移速度也更快,这意味着在相同的硬件设备中,单个操作系统可以承载更多的容器实例,这也是云服务提供商对容器技术情有独钟的原因。

4、虚拟机与容器都是云环境中运行服务的解决方案,它们都旨在充分利用计算机硬件和软件资源,它们在实现方式、资源使用、启动速度以及功能支持上各有特点,选择合适的工具取决于特定的需求。

5、容器可以看作是一个预装了特定应用的虚拟机,它直接利用宿主机的内核,相对于虚拟机而言,抽象层更少,更加轻量化,启动速度更快,云容器拥有着更高的资源使用效率,这是虚拟机所无法比拟的,容器完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口冲突。

6、容器确保了开发、测试和生产环境的一致性,无论是在本地还是外网运行都能保持一致性,而虚拟机只需自定义镜像即可实现环境一致性,容器可以在多种云平台或其他操作系统上运行,如Ubuntu、RHEL、CoreOS、on-prem、Google Container Engine或其它任何环境。

Kubernetes架构及组件深度解析

1、Kubernetes的核心组件包括控制面的Master节点和Worker节点,Master节点的主要组件有:kube-apiserver,作为集群数据交互和通信的枢纽,负责资源管理及认证、授权等操作,在高可用集群中,它通常采用多副本部署,kube-scheduler负责Pod调度,根据一系列规则选择最合适的节点进行Pod部署。

2、深入探索Kubernetes:全面指南,Kubernetes(K8S)由Google于2014年开源,现已成为企业级应用和云计算的基石,它专为部署、扩展和管理容器化应用而设计,支持微服务架构、自动化部署、弹性伸缩、多租户和持续集成/持续交付(CI/CD)等场景。

3、kube-proxy是网络代理,负责服务流量的路由和负载均衡,实现Service到Pod的透明连接,连接与负载均衡通过IPVS(Linux)或Windows VFP实现,kube-proxy提供了灵活的负载均衡策略,确保流量均匀分布到各个后端Pod,容器运行时接口(CRI)是kubelet与容器运行时交互的关键桥梁。

4、Kubernetes架构由控制平面和工作节点共同构成一个分布式系统,控制平面的核心组件包括:API服务器(kube-apiserver),作为中心集线器,公开API,处理请求,与集群内外的组件交互,如kubectl和监控系统,etcd是一个分布式数据库,存储集群状态,负责服务发现和集群配置。

5、从架构图中可以看出,整个Kubernetes集群分为控制平面(Master)和节点(Node)两部分,Master组件是集群的“大脑”,维护着Kubernetes的所有对象记录,负责持续管理对象状态并响应集群中各种资源对象的管理操作,确保各资源对象的实际状态与所需状态相匹配。

6、这些组件包括kube-apiserver、etcd、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubelet、kube-proxy、容器运行时(如Docker或Containerd)、CoreDNS/kube-dns、节点以及管理界面工具如Kubernetes Dashboard和网络插件,它们各自承担着关键任务,如配置管理、数据存储、节点调度、资源管理、网络代理等,共同确保Kubernetes集群的稳定运行。