什么是對象模型

這篇文章主要介紹“什么是對象模型”，在日常操作中，相信很多人在什么是對象模型問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”什么是對象模型”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

一、對象模型總覽

k8s可以看做是面向對象的，每類服務可看做是k8s的一個對象。這些對象由用戶定義yaml，k8s的api負責創建。所有對象包含spec(規范)+status兩類基本信息。

例如：k8s創建pod的api為：https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.17/#pod-v1-core

kubectl 也會將yaml轉成json發送到master節點。

k8s中常用的對象有pod、deployment、service、statefulSet等，每個對象至少包含3個metadata：namespace、name、uid。

二、k8s中常見的object kind

• pod

• 基本調度單元，特定關系的一組容器集合，最小的部署集合。

• 非持久性實體，調度失敗、自愈等情況會被終止，重建，不建議手動創建Pod，而是通過controller創建pod，如deployment。

• Service

• pod 重啟之后ip會改變，多個相同服務的pod需要有discovery+loadbalance 。這一點與“微服務”中的概念一致。通過label selector 可輕松實現邏輯分組。

• service 的聲明周期內，ip不會改變。可通過nodeport 暴露到外部。

• 有的service不需要ip、有的service 不需要負載均衡。

• Controllers

• Replicaset （rs）副本數，用于loadbalance和冗余。（老版本是ReplicationController- rc，算是功能升級，官方推薦使用rs 代替rc）。現階段非特殊情況如升級pod的操作，也不推薦單獨使用，

• Deployment

使用并管理rs ，算是更高一層的概念，這是現在比較常用的部署app的方式。deployment為pod和rs提供聲明式更新(而非命令式)。支持滾動更新(rollingUpdate),支持回滾操作。

statefulSet（k8s 1.9 GA）

我們自己開發的應用一般都是stateless的，像是redis、zk、kafka、mysql這類的中間件通常需要使用statefulSet。通常適用于穩定的持久存儲、穩定的網絡標識、有序部署有序擴展、有序收縮、有序滾動升級的場景。

pod的存儲一般都是volumes外掛到persistent介質。并且伸縮或刪除不會刪除關聯的存儲。需要headless service負責pod的網絡身份。

<font color=red size=1> "注意：statefulSet 對應的service為headless servie，和普通的service的區別在于，普通的有cluster ip，通過只有service 有dns，通過iptables進行負載。headless service無cluster ip，endpoints是所有pod的dns地址。就意味著statefulset 創建pod的時候為pod生成了dns信息。如3 節點的mysql，會生成mysql-0 ... mysql-2三個pod(pod名稱生產規則為pod+遞增序號)，并且會生成域： $(podname).(headless server name)，完整FQDN為: $(podname).(headless server name).namespace.svc.cluster.local" </font>

看一個完整的statefulSet + headless service 的示例。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.11
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      nodeSelector:
        node: kube-node3
      volumes:
        - name: www
          hostPath:
            path: /mydir

• DeamonSet

  每個node都有一個pod副本運行。常用在后臺常駐程序如ceph，日志收集，心跳檢查，Prometheus exporter等。

• ConfigMap

  向pod 提供非敏感的配置信息，支持鍵值對，單個屬性，配置文件。

  使用方式：環境變量，容器命令行參數，數據卷掛載。

  定義示例：

apiVersion:V1
kind:ConfigMap
metadata:
    name:hello-config
    namespace:public-config
data:
    title:hello everybody
    sex:girl

引用示例：

apiVersion:V1
kind:deployment
metadata:
    name:hello-dem
spec:
    containers:
    - name:goodboy
        image:hub/images
        command:["/bin/bash","-c","echo ${envTitle} ${envSex}"]
        env:
            - name:envTitle
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                    name:hello-config
                    key:title
            - name:envSex
        valueFrom:
            configMapKeyRef:
                name:hello-config
                key:sex

• Secret

  對應于ConfigMap，用于敏感信息配置，如token，密碼，秘鑰等。

• Endpoints

  service 和 pod 之間的關系會創建endpoint對象，默認與service 同名。kube-proxy將會監聽service 和 endpoint的變化，從而更新iptables的規則。

• PodDisruptionBudget（pdb，主動驅逐保護）

• 沒有pdb。當進行節點維護時，如果某個服務的多個pod在該節點上，則節點的停機可能會造成服務中斷或者服務降級。舉個例子，某服務有5個pod，最低3個pod能保證服務質量，否則會造成響應慢等影響，此時該服務的4個pod在node01上，如果對node01進行停機維護，此時只有1個pod能正常對外服務，在node01的4個pod遷移過程中，就會影響該服務正常響應；

• pdb能保證應用在節點維護時不低于一定數量的pod運行，從而保持服務質量；

• 等等其他的如 ingress

三、 k8s中有常見的metadata

• name && UID （uid是在k8s的整個聲明周期中均唯一，不會產生相同的uid，可對等為mysql的auto increment key）

  來看一個api訪問對象的路徑：/api/{version}/namespaces/{namespace}/{object-kind}/{name} ,k8s通過層層限定來尋找唯一標識的name。

• namespace

  對一組資源和對象的抽象集合，從邏輯上劃分k8s實現分層管理，并實現一定層度上的資源和權限隔離。

  內置三個namespace：default，kube-system(存放api-server、dns插件等)，kube-public（供所有用戶包含未經過身份驗證的用戶使用，實現資源集群內共享）

  Node和persistentVolume(簡稱PV，通過PVC和pod綁定)不屬于任何namespace。

• label

  標識性的數據，有嚴格的命名規范，k8s可通過標簽組合管理對象，達到松耦合。在spec中通過selectors進行匹配。

• annotation（理解為java注釋吧）

  非標識性的元數據附加到對象上。通常會有時間戳，版本號，用戶信息等輔助信息。

四、k8s spec中常見的參數

• selectors（標簽和標簽選擇器）

  對應label對應的key-value 進行對象的選擇

五、K8S的ip模型

k8s的ip：

• node Ip ：node節點的ip，為物理ip.

• pod Ip：pod的ip，即docker 容器的ip，為虛擬ip。

• cluster Ip：service 的ip，為虛擬ip。提供一個集群內部的虛擬IP以供Pod訪問。

六、k8s的volume

k8s的volume和docker有所不同，v是獨立于容器的，與pod聲明周期相同，即pod刪除空間也被刪除。有多重類型

• emptydir

  空目錄，pod中的容器會共享此目錄

  如下所示，busybox的文件寫入，在nginx容器中能夠讀出來。

[root@master ~]# cat test.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: serivce-mynginx
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: mynginx
  ports:
  - name: nginx
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector: 
    matchLabels:
      app: mynginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mynginx
    spec:
      containers:
      - name: mynginx
        image: lizhaoqwe/nginx:v1
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html/
          name: share
        ports:
        - name: nginx
          containerPort: 80
      - name: busybox
        image: busybox
        command:
        - "/bin/sh"
        - "-c"
        - "sleep 4444"
        volumeMounts:
        - mountPath: /data/
          name: share
      volumes:
      - name: share
        emptyDir: {}

到此，關于“什么是對象模型”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！