Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur

Einführung

Kubernetes ist eine Plattform zur Containerorchestrierung, die die Bereitstellung, die Skalierung und die Verwaltung containerisierter Anwendungen automatisieren kann. In dieser Herausforderung wird die Architektur von Kubernetes untersucht, einschließlich der Komponenten, die einen Kubernetes-Cluster bilden, und ihrer Wechselwirkungen.

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/BasicCommandsGroup(["Basic Commands"]) kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/AdvancedCommandsGroup(["Advanced Commands"]) kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/ClusterInformationGroup(["Cluster Information"]) kubernetes(("Kubernetes")) -.-> kubernetes/TroubleshootingandDebuggingCommandsGroup(["Troubleshooting and Debugging Commands"]) kubernetes/BasicCommandsGroup -.-> kubernetes/get("Get") kubernetes/BasicCommandsGroup -.-> kubernetes/create("Create") kubernetes/AdvancedCommandsGroup -.-> kubernetes/apply("Apply") kubernetes/ClusterInformationGroup -.-> kubernetes/cluster_info("Cluster Info") kubernetes/TroubleshootingandDebuggingCommandsGroup -.-> kubernetes/describe("Describe") subgraph Lab Skills kubernetes/get -.-> lab-23730{{"Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur"}} kubernetes/create -.-> lab-23730{{"Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur"}} kubernetes/apply -.-> lab-23730{{"Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur"}} kubernetes/cluster_info -.-> lab-23730{{"Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur"}} kubernetes/describe -.-> lab-23730{{"Erstellen einer Kubernetes-Clusterarchitektur"}} end

Kubernetes-Controlplanekomponenten

Der Kubernetes-Controlplane verwaltet den Gesamtzustand des Clusters sowie die Bereitstellung und Skalierung von Anwendungen. Die Komponenten des Controlplanes umfassen:

kube-apiserver: Die Schnittstelle für den Kubernetes-Controlplane, die alle Verwaltungsanfragen an den Cluster verarbeitet.
etcd: Ein verteilter Schlüssel-Wert-Speicher, der die Konfigurationsdaten des Kubernetes-Clusters speichert.
kube-scheduler: Verantwortlich für die Planung von Pods, um auf Knoten im Cluster ausgeführt zu werden.
kube-controller-manager: Führt Controller aus, die den Zustand verschiedener Kubernetes-Objekte verwalten.

Aufgaben

Ihre Aufgabe besteht darin, den Status der Controlplanekomponenten abzurufen und anzuzeigen, einschließlich des kube-apiservers, etcd, kube-schedulers und kube-controller-managers.

Anforderungen

Verwenden Sie einen kubectl-Befehl, um den Status der Controlplanekomponenten abzurufen.
Führen Sie den Befehl im Verzeichnis /home/labex/project aus.
Die Ausgabe sollte den Status jeder Controlplanekomponente anzeigen.

Beispiel

Hier ist ein Beispiel für die erwartete Ausgabe, wenn der Status der Controlplanekomponenten abgerufen wird:

NAME                 STATUS    MESSAGE                         ERROR
controller-manager   Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health":"true","reason":""}
scheduler            Healthy   ok

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Kubernetes-Nodekomponenten

Die Kubernetes-Nodekomponenten führen Container aus und bieten die Laufzeitumgebung für Anwendungen. Die Nodekomponenten umfassen:

kubelet: Der Kubernetes-Node-Agent, der den Zustand des Knotens verwaltet und Container ausführt.
kube-proxy: Der Kubernetes-Netzwerkproxy, der den Verkehr an den entsprechenden Container leitet.

Aufgaben

Zeigen Sie Informationen zu den in dem Kubernetes-Cluster laufenden Knoten an, einschließlich des Knotennamens, des Status und anderer relevanter Details.

Anforderungen

Verwenden Sie einen kubectl-Befehl, um die Knoten im Kubernetes-Cluster aufzulisten.
Führen Sie den Befehl im Verzeichnis /home/labex/project aus.
Die Ausgabe sollte Details zu jedem Knoten im Cluster anzeigen.

Beispiel

Hier ist ein Beispiel für die erwartete Ausgabe, wenn die Knoten angezeigt werden:

NAME       STATUS   ROLES           AGE     VERSION
minikube   Ready    control-plane   2m52s   v1.26.1

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Kubernetes-Pod-Komponenten

Ein Kubernetes-Pod ist die kleinste bereitstellbare Einheit in Kubernetes und repräsentiert eine einzelne Instanz eines laufenden Prozesses im Cluster. Jeder Pod besteht aus einem oder mehreren Containern, die den gleichen Netzwerk-Namespace und die gleichen Speicher-Volumes teilen.

Aufgaben

Erstellen Sie eine Datei namens simple-pod.yaml mit einer Pod-Konfiguration für einen Nginx-Container.
Stellen Sie die Pod mithilfe des entsprechenden kubectl-Befehls bereit.
Zeigen Sie Informationen zu den in dem Kubernetes-Cluster laufenden Pods an.

Anforderungen

Erstellen Sie eine Datei namens simple-pod.yaml im Verzeichnis /home/labex/project mit einer Konfiguration für einen Pod namens simple-pod, der das Nginx-Image verwendet.
Verwenden Sie einen kubectl-Befehl, um den Pod aus der YAML-Datei zu erstellen.
Verwenden Sie einen weiteren kubectl-Befehl, um die in dem Kubernetes-Cluster laufenden Pods aufzulisten.

Beispiel

Hier ist ein Beispiel für die erwartete Ausgabe, wenn die Pods angezeigt werden:

pod/simple-pod created

NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
simple-pod   1/1     Running   0          29s

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Kubernetes-Service-Komponenten

Ein Kubernetes-Service ist eine Abstraktion, die eine logische Gruppe von Pods und eine Richtlinie zur Zugangsdatenbank definiert. Die Service-Komponenten umfassen:

Service-IP: Eine virtuelle IP-Adresse, die dem Service zugewiesen wird.
Service-Port: Eine Portnummer, die dem Service zugewiesen wird.
Endpoint: Eine Liste von IP-Adressen und Portnummern, die auf die hinter dem Service liegenden Pods verweisen.

Aufgaben

Erstellen Sie eine Datei namens nginx-service.yaml mit einer Service-Konfiguration für den Nginx-Pod.
Stellen Sie den Service mithilfe des entsprechenden kubectl-Befehls bereit.
Zeigen Sie Informationen zu den in dem Kubernetes-Cluster laufenden Services an.

Anforderungen

Erstellen Sie eine Datei namens nginx-service.yaml im Verzeichnis /home/labex/project mit einer Konfiguration für einen Service namens nginx-service, der Port 80 freigibt.
Verwenden Sie einen kubectl-Befehl, um den Service aus der YAML-Datei zu erstellen.
Verwenden Sie einen weiteren kubectl-Befehl, um die in dem Kubernetes-Cluster laufenden Services aufzulisten.

Beispiel

Hier ist ein Beispiel für die erwartete Ausgabe, wenn die Services angezeigt werden:

NAME            TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes      ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP   5m42s
nginx-service   ClusterIP   10.96.184.71   <none>        80/TCP    4s

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Zusammenfassung

In dieser Herausforderung haben wir die Architektur von Kubernetes untersucht, einschließlich der Controlplane-, Node-, Pod- und Service-Komponenten. Wir haben gelernt, wie der Status verschiedener Komponenten überprüft werden kann, einen einfachen Pod und Service zu erstellen und einen Pod für externe Anwendungen zugänglich zu machen. Das Verständnis der Komponenten, die einen Kubernetes-Cluster bilden, und ihrer Wechselwirkungen liefert eine solide Grundlage für die Bereitstellung und Verwaltung von containerisierten Anwendungen.