Kubernetes 概念

本文解释了 Kubernetes 的相关概念，以便让你更好地了解 Rancher 的运行机制。本文仅对 Kubernetes 组件进行了简单的描述。如需了解更多详情，请参见 Kubernetes 组件的官方文档。

关于 Docker

Docker 是容器打包和运行时系统的标准。开发者在 Dockerfiles 中构建容器镜像，并在 Docker 镜像仓库中分发容器镜像。Docker Hub 是市面上主流的公有镜像仓库。许多企业还创建私有 Docker 镜像仓库。Docker 主要用于管理单个节点上的容器。

备注

由于 Kubernetes 已经成为了容器管理的主流工具，所以从 Rancher 2.x 版本开始，我们不再支持 Docker Swarm。如果你有使用 Docker 管理容器的需求，可以安装 Rancher 1.6 进行操作。

关于 Kubernetes

Kubernetes 是容器和集群管理的标准。YAML 文件规定了组成一个应用所需的容器和其他资源。Kubernetes 提供了调度、伸缩、服务发现、健康检查、密文管理和配置管理等功能。

Kubernetes 集群是什么

集群是可作为一个系统协同工作的一组计算机。

Kubernetes 集群 是使用 Kubernetes 容器编排系统来部署、运维和伸缩 Docker 容器的集群，让你的组织实现应用自动化运维。

Kubernetes 集群中节点的角色

Kubernetes 集群中的每个计算资源称为一个 节点 。节点可以是裸金属服务器或虚拟机。Kubernetes 将节点分为 etcd 节点、controlplane 节点和 worker 节点。

一个 Kubernetes 集群至少包含一个 etcd 节点，一个 controlplane 节点和一个 worker 节点。

etcd 节点

Rancher 在单节点和高可用安装中均使用 etcd 作为数据存储。在 Kubernetes 中，etcd 也是存储集群状态的节点的角色。

Kubernetes 集群的状态保存在 etcd 中。etcd 节点运行 etcd 数据库。

etcd 数据库组件是一个分布式的键值对存储系统，用于存储所有 Kubernetes 的集群数据，例如集群协作和状态管理相关的数据。建议在多个节点上运行 etcd，以保证在发生故障时有可用的备份数据。

即使你可以仅在一个节点上运行 etcd，但 etcd 需要大多数节点（即 quorum）的同意才能更新集群状态。集群需要包含足够数量的健康 etcd 节点，以形成 quorum。假设集群中有 n 个节点，quorum 的数量则需要是 (n/2)+1。如果集群节点数量是奇数，每新增一个节点，都会增加 quorum 所需节点数。

一般情况下，集群中只要配置三个 etcd 节点就能满足小型集群的需求，五个 etcd 节点能满足大型集群的需求。

controlplane 节点

controlplane 节点上运行 Kubernetes API server、scheduler 和 Controller Manager。这些节点执行日常任务，以确保集群状态和你的配置一致。因为 etcd 节点保存了集群的全部数据，所以 controlplane 节点是无状态的。虽然你可以在单个节点上运行 controlplane，但是我们建议在两个或以上的节点上运行 controlplane，以保证冗余性。另外，一个节点可以既是 controlplane 节点，又是 etcd 节点。

Worker 节点

每个 worker 节点都能运行：

• Kubelets：监控节点状态的 Agent，确保你的容器处于健康状态。
• 工作负载：承载应用和其他 deployment 的容器和 Pod。

Worker 节点也运行存储和网络驱动，有必要时也会运行 Ingress Controller。你可以根据需要，创建尽可能多的 worker 节点来运行你的工作负载。

关于 Helm

在 Rancher 高可用安装的场景下，你可以使用 Helm 工具，把 Rancher 安装到 Kubernetes 集群上。

Helm 是 Kubernetes 的包管理工具。Helm Chart 为 Kubernetes YAML 清单文件提供了模板语法。通过 Helm，用户可以创建可配置的 deployment，而不仅仅只能使用静态文件。如果你需要创建自己的 deployment 商店应用，请参见 https://helm.sh/ 上的文档。

有关 ServiceAccount 和 Cluster Role Binding 的更多信息，请参见 Kubernetes 官方文档。