Kubernetes核心设计与实现-钟成.pdfKubernetes核心设计与实现，华为2012实验

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详细说明：Kubernetes核心设计与实现，华为2012实验室编写 • k8s主要解决什么问题？ • 架构和设计思路 • 几个核心的机制 • 社区后续发展方向应用架构趋势:分布式、微服务是云原生( Cloud- Native)应用事实标准传统银行、传统 °亚马逊、 Netflix、 Google、运营商 facebook、淘宝、百度蚂蚁金服、微众银行传统T:粗粒度SOA架构■松耦合、有状态互联网:分布式微服务解耦:无状态、功能独立分离的在大型、超大型企业中服务组成仍然流行互联网公司、互联网金融等 ESB进行系统集成全功能小团队大团队:100~200人按天、周进行升级发布 TTM:1年、半年、月全自动化人海战术计划停机升级 ( 扩容米米可扩展性:自动弹性伸缩高可用:升级扩容不中断业务维度传统IT应用架构微服务应用架构架构单一逻辑可执行体(通常客户端-服务器-数据库三层架构) 应用由一组无状态、功能分离、可独立部署的小服务集组合而成异枃性单—性:单一编程语言和技术框架,初始技术选择限制未来的选择ˆ多样性:毎个服务可按需选择最合适的编程语言和技术框架耦合性紧耦合、编译依赖:任意改动会导致整个应用重新构建发布新版本解耦:改动可以限制在单个服务内部,可快速上线扩展性 ScaleUp:以整系统为单位进行垂直扩展 Scaleout:每个服务可按需独立水平扩展可维护性低:大代码基线,新人学习门槛高高:小代码基线,易于管理故障隔离差:某个组件的故障可能拖垮整系统好:某个服务的故障(如内存泄露)只影响自己高可用单点故障,依赖硬件可靠性(双机冗余) Design for failure,无单点故障 Cloud应用平台架构趋势:PaaS是分布式、微服务架构的核心应用平台 al Institute Of Standards and Technology) who Uses it What services Why use it? are available Business Users EMail, office To complete Automation, CRM, business Application Website Testing Wiki, Blog, virtual Desktop itoring 5 Saas Collaborati on Developers and Service and Create or Platform Deployers application test deploy Paas development applicati。ns integration and and services r山sers o bJect stor laas Infrastructure System virtual machines, create Managers operating systems, platforms for message queues, service and Compute Nc twork networks, storage, application Block storage CPu, memory, est backup services development integration Cloud Computing and deployment NIST对PaaS的精辟定义:面向应用的核心平台功能可将开发者创建或拥有的开发者可使用供应商提供的编程语言、运维者无需管理或控制底下的云基础设施,包括网络、服务定义应用部署到云基础设施上库、服务以及工具来构建应用器、操作系统以及存储,但可以控制已部署的应用,并有τ (应用托管) 多语言 Runtime、云化中间件)能对应用托管环境的配置设定进行控制(应用运维自动化) 核心应用资源获取自动化价值多语言、多框架的运行时自动化部署/配置/升级/伸缩等应用运维管理自动化 HUAWEI 业界的几个集群管理方案 Scheduler Resource manager Cluster state Sched □。凵L■ (a) Monolithic scheduler. (b)Two-level scheduling. (c)Shared-state scheduling. (d)Distributed scheduling. (e) Hybrid scheduling Figure 1: Different cluster scheduler architectures. Gray boxes represent cluster machines, circles correspond to tasks and Si denotes scheduler i a)单体式调度器(b)二级调度(c)共享状态调度(d)分布式调度(e)混合式调度 HUAWEI 业界的几个集群管理方案 FrameworkArchitecture Resource Multi Pluggable Priorit OversubscriptionResource Avoid granularity scheduler preemption scheduling estimation interference O Kubernetes monolithic multi N Lv1.2, DD, IDDI Issue N ssU YIDDJ N PEN dimensional Swarm monolithic multi [Issue] N dimensional YARN two-level RAM/CPU slots FRamework NLIRAI UIRAI IvI Mesos two-level multi Framework IIRA] Y IvO. 23, Doc] N dimensional Nomad shared-state multi Y [Issue] N [] dimensional Sparrow fully- fixed slots distributed c borg monolithic[ 21 multi [z] Y Y N dimensional Omega shared-state multi Y Y E D apollo shared-state multi- Y Y Y N N N dimensiona HUAWEI k8s的一些优势提供了一组清晰的抽象:Pod、Node、 Replicase、 Service. 自动化容器的部署和复制随时扩展或收缩容器规模将容器组织成组,并且提供容器间的负载均衡很容易地升级应用程序容器的新版本复杂、健壮、可扩展 HUAWEI 目录 k8s主要解决什么问题? 架构和设计理念几个核心的机制社区后续发展方向 HUAWEI 功能和设计理念 · kubernetes在—个集群上管理容器化应用,提供基础的部署、维护、扩容机制 ·功能涵盖网络、服务发现、负载均衡、资源管理、高可用、存储、安全、监控按照用户定义的状态来保持可靠的实例面向多容器、可伸缩的分布式应用,例如微服务支持多家IaaS提供商,甚至在物理机上运行,无绑定可扩展、可定制插件的积木式平台和工具集 HUAWEI 提供的抽象和架构安 Kubernetes cl En Cn Kubernetes master Container容器 API Server Replication Controlle Pod 容器组 Replication Controller 复制控制器 Service 服务 Container Container Container Label 标签 \)Pod Pod Node 节点 sublet kebele Node Node Kubernetes Master 主节点 HUAWEI

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