Kubernetes集群

Kubernetes 实战指南 一本深入探索 Kubernetes 集群管理的实用手册，涵盖从基础概念到高级应用的全面内容。通过丰富的示例和实践案例，引导您构建、部署和管理可扩展的容器化应用。 核心主题: 集群搭建: 掌握使用 Kubeadm 等工具搭建高可用 Kubernetes 集群的步骤和技巧。 资源管理: 学习如何有效管理 Pod、Deployment、Service 等 Kubernetes 资源，实现应用的弹性伸缩和负载均衡。 存储管理: 了解如何选择和配置持久化存储方案，确保应用数据的可靠性和持久性。 网络管理: 深入理解 Kubernetes 网络模型，配置网络策略和服务发现机制，实现应用间的安全通信。 监控与日志: 探索 Kubernetes 的监控和日志解决方案，及时掌握集群状态和应用性能。 安全实践: 学习如何保护 Kubernetes 集群的安全，实施访问控制、RBAC 授权等安全措施。 高级应用: 探索 Kubernetes 生态系统中的高级工具和技术，如 Helm、Istio 等，实现应用的自动化部署和管理。 适用人群: DevOps 工程师 系统管理员 云原生开发者 对容器编排技术感兴趣的技术人员 通过本书，您将获得构建和管理 Kubernetes 集群所需的实用技能，并能够在实际项目中应用这些知识。

Kubernetes是一个开源平台，用于在云平台上管理多个主机上的容器化应用。其设计目标是简化和优化容器化应用的部署、规划、更新和维护。Kubernetes的核心特性之一是能够自动管理容器以确保它们按照用户定义的状态持续运行，例如自动监控和重启服务。管理员可以通过微服务加载器指定部署位置。Kubernetes还提供了先进的工具和用户友好的界面，便于用户轻松部署应用，支持Canary部署等策略。未来，Kubernetes将进一步支持持续服务状态和原生云平台应用，如NoSQL和传统数据库。通过本指南，您能快速掌握Kubernetes技术，节省学习成本，提升学习效率。

在现代云计算环境中，数据库高可用性至关重要。PostgreSQL作为强大且开源的关系型数据库系统，是许多企业的首选。为了确保数据安全与服务的连续性，Patroni被引入，用于在Kubernetes集群上实现高可用的PostgreSQL部署。 关键知识点 Patroni - Patroni是一个用于构建高可用PostgreSQL集群的开源工具。它可管理主从复制、故障切换及配置管理。Patroni通过etcd或Consul等分布式键值存储来协调各节点状态，自动处理故障转移。 Kubernetes (K8s) - Kubernetes是一种自动化容器编排平台，用于部署、扩展和管理容器化应用。Kubernetes为管理PostgreSQL实例提供了资源调度、自我修复和动态扩展等功能。 Kubernetes集群管理 - Zalando在生产环境中使用超过140个Kubernetes集群，所有生产部署均通过持续集成/持续部署（CI/CD）系统严格控制，限制对生产集群的直接访问。 PostgreSQL on K8s - 在Kubernetes上，PostgreSQL实例以Pod形式部署，每个Pod可包含一个或多个容器。持久卷(Persistent Volumes)用于存储数据，Service/Endpoint用于服务发现，Secrets用于安全存储密码和证书。 术语对比 - 传统基础设施（如物理服务器、虚拟机）中的概念被Kubernetes组件取代，例如Node（工作节点）、Pod（容器组合）和Persistent Volumes（持久卷）。 高可用挑战 - Kubernetes上运行PostgreSQL面临主要挑战包括网络延迟、数据同步延迟及如何实现可靠的故障检测与切换策略。 Spilo与Postgres-Operator - Spilo是由Zalando开发的PostgreSQL Operator，结合了Patroni，提供即开即用的高可用解决方案。

Cassandra Operator 管理部署到 Cassandra 集群，并自动执行相关任务。 目前支持 Cassandra 3.11.9 和 4.0-beta4。 文档： 网站： Wiki： 说明文件： 注意： 该操作符仍在开发中，可能会进行重大更改。 达到稳定后，将不会进行不兼容的更改。 部分功能尚未完成，API 可能会更改。 请参阅文档了解企业支持状态。 更多信息请参阅 Ben Bromhead 的博客。

将大数据服务与Kubernetes集成，实现高效管理和自动化。

1、使用StatefulSet部署MySQL，可确保按顺序启动Pod副本，并将pod-0配置为主节点。2、利用PersistentVolume（PV）和PersistentVolumeClaim（PVC）实现数据持久化，通过标签绑定确保Pod重启后数据不丢失。3、通过ConfigMap管理容器初始化所需的配置信息。4、使用InitContainer执行初始化脚本，确保容器启动前的必要操作。5、使用Secret存储敏感信息如密码。6、通过Headless Service和DNS配置，允许从节点通过固定的主机名访问主节点，例如，服务名为MySQL，则主节点的主机名为mysql-0.mysql。

MongoDB在Kubernetes环境中的高可用配置主要涉及以下几个核心知识点： 1. Kubernetes基本概念 Kubernetes（简称K8s）是一个开源容器编排系统，用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理。它允许多个容器化的应用程序在一组物理或虚拟主机上运行，形成一个集群，提供高度的弹性和可用性。 2. StatefulSet 在Kubernetes中，MongoDB作为有状态的应用，适合使用StatefulSet来部署。StatefulSet保证Pods的唯一标识、有序部署和持久存储，在数据库集群中至关重要。 3. PersistentVolume (PV) 与 PersistentVolumeClaim (PVC) MongoDB需要持久化数据，因此会用到PV和PVC。PV是Kubernetes中的存储资源，而PVC是用户对存储的需求声明。当PVC被创建时，Kubernetes会自动匹配合适的PV，为MongoDB提供持久化存储。 4. Service Kubernetes Service定义网络服务的方式，它可以将流量路由到Pods。对于MongoDB，通常会创建Headless Service，以实现成员间的通信，并可能创建额外的服务供客户端访问。 5. Replica Set MongoDB的高可用性通常通过副本集（Replica Set）实现。每个副本集包含多个数据节点，每个节点都有自己的数据副本。副本集可以容忍单点故障，保持数据一致性，并提供读写分离能力。 6. YAML文件 在Kubernetes中，资源配置使用YAML文件。MongoDB的YAML文件可能包含Deployment（定义MongoDB的Pod规格）、StatefulSet、Service、PV和PVC等对象的定义。YAML文件会详细指定Pod的镜像、环境变量、端口映射、存储需求等。 7. 健康检查与生命周期管理 在YAML文件中，可以设置livenessProbe和readinessProbe来监控MongoDB的健康状态，确保服务的稳定性和可靠性。此外，还可以定义生命周期管理策略，如初始化容器，确保在主容器启动前完成特定任务。 8. 扩展性与自动伸缩 Kubernetes可以通过Horizontal Pod Autoscaler实现自动伸缩，为MongoDB提供动态扩展的能力，以应对流量波动。

本方案提供在 Kubernetes 集群中部署 Redis 高可用读写分离数据库所需的全部 YAML 文件，实现数据的高可用性和负载均衡。

基于Hadoop集群搭建HBase集群，适用于两台机器的情况。

在 Kubernetes 等分布式系统中，系统的复杂性对可观测性提出了更高的要求。日志、指标和追踪数据的有效收集、存储和分析对于构建稳健可靠的系统至关重要。探讨如何利用 Elasticsearch 和 OpenTelemetry 技术构建现代化的可观测性平台，以实现对 Kubernetes 环境的全面监控、深入分析和高效故障排查。