译自:https://jvns.ca/blog/2017/10/05/reasons-kubernetes-is-cool/
作者: Julia Evans
原创:LCTT https://linux.cn/article-9308-1.html
译者: qhwdw
在我刚开始学习 Kubernetes(大约是一年半以前吧?)时,我真的不明白为什么应该去关注它。
在我使用 Kubernetes 全职工作了三个多月后,我才逐渐明白了为什么我应该使用它。(我距离成为一个 Kubernetes 专家还很远!)希望这篇文章对你理解 Kubernetes 能做什么会有帮助!
我将尝试去解释我对 Kubernetes 感兴趣的一些原因,而不去使用 “原生云”、“编排系统”、“容器”,或者任何 Kubernetes 专用的术语 :)。我去解释的这些观点主要来自一位 Kubernetes 操作者/基础设施工程师,因为,我现在的工作就是去配置 Kubernetes 和让它工作的更好。
我不会去尝试解决一些如 “你应该在你的生产系统中使用 Kubernetes 吗?”这样的问题。那是非常复杂的问题。(不仅是因为“生产系统”根据你的用途而总是有不同的要求)
我首次被说教使用 Kubernetes 是与我的伙伴 Kamal 的下面的谈话:
大致是这样的:
这里有一种陷阱,设置一个生产用 Kubernetes 集群(在我的经险中)确实并不容易。(查看 Kubernetes 艰难之旅 中去开始使用时有哪些复杂的东西)但是,我们现在并不深入讨论它。
因此,Kubernetes 第一个很酷的事情是,它可能使那些想在生产系统中部署新开发的软件的方式变得更容易。那是很酷的事,而且它真的是这样,因此,一旦你使用一个运作中的 Kubernetes 集群,你真的可以仅使用一个配置文件就在生产系统中设置一台 HTTP 服务(在 5 分钟内运行这个应用程序,设置一个负载均衡,给它一个 DNS 名字,等等)。看起来真的很有趣。
在我看来,在理解 etcd 之前,你可能不会理解 Kubernetes 的。因此,让我们先讨论 etcd!
想像一下,如果现在我这样问你,“告诉我你运行在生产系统中的每个应用程序,它运行在哪台主机上?它是否状态很好?是否为它分配了一个 DNS 名字?”我并不知道这些,但是,我可能需要到很多不同的地方去查询来回答这些问题,并且,我需要花很长的时间才能搞定。我现在可以很确定地说不需要查询,仅一个 API 就可以搞定它们。
在 Kubernetes 中,你的集群的所有状态 – 运行中的应用程序 (“pod”)、节点、DNS 名字、 cron 任务、 等等 —— 都保存在一个单一的数据库中(etcd)。每个 Kubernetes 组件是无状态的,并且基本是通过下列方式工作的:
这意味着,如果你想去回答诸如 “在那个可用区中有多少台运行着 nginx 的 pod?” 这样的问题时,你可以通过查询一个统一的 API(Kubernetes API)去回答它。并且,你可以在每个其它 Kubernetes 组件上运行那个 API 去进行同样的访问。
这也意味着,你可以很容易地去管理每个运行在 Kubernetes 中的任何东西。比如说,如果你想要:
这些你只需要写一个程序与 Kubernetes API(“controller”)通讯就可以了。
另一个关于 Kubernetes API 的令人激动的事情是,你不会局限于 Kubernetes 所提供的现有功能!如果对于你要部署/创建/监视的软件有你自己的方案,那么,你可以使用 Kubernetes API 去写一些代码去达到你的目的!它可以让你做到你想做的任何事情。
关于 Kubernetes 我(在各种博客文章中 :))承诺的一件事情是,“如果 Kubernetes API 服务和其它组件‘挂了’也没事,你的代码将一直保持运行状态”。我认为理论上这听起来很酷,但是我不确定它是否真是这样的。
到目前为止,这似乎是真的!
我已经断开了一些正在运行的 etcd,发生了这些情况:
这样做意味着如果 etcd 宕掉,并且你的应用程序的其中之一崩溃或者发生其它事情,在 etcd 恢复之前,它不能够恢复。
与任何软件一样,Kubernetes 也会有 bug。例如,到目前为止,我们的集群控制管理器有内存泄漏,并且,调度器经常崩溃。bug 当然不好,但是,我发现 Kubernetes 的设计可以帮助减轻它的许多核心组件中的错误的影响。
如果你重启动任何组件,将会发生:
因为,所有的组件并不会在内存中保持状态,你在任何时候都可以重启它们,这可以帮助你减轻各种 bug 的影响。
例如,如果在你的控制管理器中有内存泄露。因为,控制管理器是无状态的,你可以每小时定期去重启它,或者,在感觉到可能导致任何不一致的问题发生时重启它。又或者,在调度器中遇到了一个 bug,它有时忘记了某个 pod,从来不去调度它们。你可以每隔 10 分钟来重启调度器来缓减这种情况。(我们并不会这么做,而是去修复这个 bug,但是,你可以这样做 :))
因此,我觉得即使在它的核心组件中有 bug,我仍然可以信任 Kubernetes 的设计可以让我确保集群状态的一致性。并且,总在来说,随着时间的推移软件质量会提高。唯一你必须去操作的有状态的东西就是 etcd。
不用过多地讨论“状态”这个东西 —— 而我认为在 Kubernetes 中很酷的一件事情是,唯一需要去做备份/恢复计划的东西是 etcd (除非为你的 pod 使用了持久化存储的卷)。我认为这样可以使 Kubernetes 运维比你想的更容易一些。
假设你想去实现一个分布式 cron 作业调度系统!从零开始做工作量非常大。但是,在 Kubernetes 里面实现一个分布式 cron 作业调度系统是非常容易的!(仍然没那么简单,毕竟它是一个分布式系统)
我第一次读到 Kubernetes 的 cron 作业控制器的代码时,我对它是如此的简单感到由衷高兴。去读读看,其主要的逻辑大约是 400 行的 Go 代码。去读它吧! => cronjob_controller.go <=
cron 作业控制器基本上做的是:
Kubernetes 模型是很受限制的(它有定义在 etcd 中的资源模式,控制器读取这个资源并更新 etcd),我认为这种相关的固有的/受限制的模型,可以使它更容易地在 Kubernetes 框架中开发你自己的分布式系统。
Kamal 给我说的是 “Kubernetes 是一个写你自己的分布式系统的很好的平台” ,而不是“ Kubernetes 是一个你可以使用的分布式系统”,并且,我觉得它真的很有意思。他做了一个 为你推送到 GitHub 的每个分支运行一个 HTTP 服务的系统 的原型。这花了他一个周末的时间,大约 800 行 Go 代码,我认为它真不可思议!
我一开始就说 “kubernetes 可以让你做一些很神奇的事情,你可以用一个配置文件来做这么多的基础设施,它太神奇了”。这是真的!
为什么说 “Kubernetes 并不容易”呢?是因为 Kubernetes 有很多部分,学习怎么去成功地运营一个高可用的 Kubernetes 集群要做很多的工作。就像我发现它给我了许多抽象的东西,我需要去理解这些抽象的东西才能调试问题和正确地配置它们。我喜欢学习新东西,因此,它并不会使我发狂或者生气,但是我认为了解这一点很重要 :)
对于 “我不能仅依靠抽象概念” 的一个具体的例子是,我努力学习了许多 Linux 上网络是如何工作的,才让我对设置 Kubernetes 网络稍有信心,这比我以前学过的关于网络的知识要多很多。这种方式很有意思但是非常费时间。在以后的某个时间,我或许写更多的关于设置 Kubernetes 网络的困难/有趣的事情。
或者,为了成功设置我的 Kubernetes CA,我写了一篇 2000 字的博客文章,述及了我不得不学习 Kubernetes 不同方式的 CA 的各种细节。
我觉得,像 GKE (Google 的 Kubernetes 产品) 这样的一些监管的 Kubernetes 的系统可能更简单,因为,他们为你做了许多的决定,但是,我没有尝试过它们。
via: https://jvns.ca/blog/2017/10/05/reasons-kubernetes-is-cool/
作者:Julia Evans 译者:qhwdw 校对:wxy