Kubernetes 实战教学,手把手教您如何在 K8s 平台上使用 Compose(一)

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Kubernetes 实战教学,手把手教您如何在 K8s 平台上使用 Compose(一)

docker公司 2019-02-15 15:43:57 浏览2069
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出品丨Docker公司(ID:docker-cn)
编译丨小东
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用过 Kubernetes 的用户都知道 Kubernetes API 真的非常庞大。在最新的版本中,从 Pods 和 Deployments 到 Validating Webhook Configuration 和 ResourceQuota,超过 50 个一级对象。如果您是开发人员,我确信这会很容易导致群集配置时出现紊乱。因此,需要一种简化的方法(如 Swarm CLI / API)来部署和管理在 Kubernetes 集群上运行的应用程序。

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在 Dockercon 的第二天,Docker 在 Kubernetes 项目上开源了 Compose。这个工具无疑可以简化 Kubernetes。如果您不知道,Docker 企业版已经在 Compose File 3.3 版本中启用了这个功能,它可以让您使用相同的 docker-compose.yml 文件进行 Swarm 部署,也可以在部署应用栈时指定 Kubernetes 工作负载。


让我来解释一下这究竟意味着什么?想象一下,您正在使用 Macbook 上运行的 Docker Desktop。 Docker Desktop 提供了为您的开发环境运行单个节点 Swarm 以及 Kubernetes 集群的功能。您可以选择从本地群集切换到云平台上运行的远程 Swarm 或 Kubernetes 群集,如 GKE / AKS。在本地单节点群集(可能是 Minikube 或 Docker Desktop for Mac)中开发代码后,您可能希望在远程云平台上对其进行测试。之前,所有这一切都需要“点击”将环境从本地群集切换到 GKE 或 AKS。现在,您可以使用相同的 Swarm CLI 命令在相同的 Docker Compose 文件中将应用程序部署到云平台。

在我们演示如何实现之前,让我们花一些时间来了解从 Swarm 到 Kubernetes 的映射是如何实现的?从根本上说,Swarm 到 Kubernetes 的1:1映射并不简单。由于应用栈本质上只是 Swarm 服务的列表,因此映射是基于每个服务完成的。根据官方文档,映射 Swarm 服务基本上需要两类 Kubernetes 对象:一类用于部署和扩展容器,另一类用于处理栈内和栈外网络。在 Kubernetes 中,不是操纵单个容器,而是操作一组称为 pod 的容器。Pods 可以根据需要使用不同的控制器来进行部署和扩展。如果声明服务是全局的,则 Kubernetes 上的 Compose 使用 DaemonSet 来部署 pod。

注意:此类服务不能使用持久化卷。如果服务使用卷,则需要使用 StatefulSet。谈到栈内网络,基本上 Kubernetes 没有像 Swarm 那样的网络概念。相反,命名空间中存在的所有 pod 都可以相互联网。为了使 pod 之间的 DNS 名称解析起作用,需要使用 HeadlessService。浏览 https://github.com/docker/compose-on-kubernetes/blob/master/docs/mapping.md 进一步详细了解从 Swarm 到 Kubernetes 的映射。


架 构

Kubernetes 上 Compose 是由服务器端和客户端组件组成。选择此架构是为了能够管理应用栈的整个生命周期。下图是该架构的结构图:

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REST API 使用 API 服务器聚合向 Kubernetes 客户端公开自定义 API 服务器。

客户端使用声明性 REST API 与服务器通信。它通过将序列化应用栈结构(v1beta2)或 Compose 文件(v1beta1) POST 到 API 服务器来创建应用栈。此 API 服务器将应用栈存储在 etcd 键值存储中。


服务器端架构

在 Kubernetes 上的 Compose 中有两个服务器端组件:

  • Compose API 服务器;
  • Compose 控制器;

Compose API 服务器通过添加用于创建和操作应用栈的路径来扩展 Kubernetes API。它负责将应用栈存储在 etcd 键值存储中。 它还包含将 v1beta1 代表转换为 v1beta2 的逻辑,因此 Compose 控制器只需要处理应用栈的一个代表。

Compose 控制器负责将堆栈结构(v1beta2 模式)转换为 Kubernetes 对象,然后将当前的集群状态与所需的集群状态进行协调。它通过与 Kubernetes API 交互来实现这一点,它是一个 Kubernetes 客户端,可以监视有趣的事件并操纵较低级别的 Kubernetes 对象。


在下一篇文章中,我将展示如何在 Kubernetes 上运用 Compose 的实战演示。

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