第 1 章 “ 先 把
Kubernetes 跑 起 来
Kubernetes (K8s) 是 Google 在

2014 年 发 布 的 一 个 开 源 项 目 。
据 说 Google 的 数 据 中 心 里 运 行 着 20 多
亿 个 容 器 , 而 昆 Google 十 年 前 就 开 始
使 用 容 器 技 术 。
最 初 ,Google 开 发 了 一 个 叫 Borg 的 系
统 ( 现 在 命 名 为 Omega) 来 调 度 如 此
庞 大 数 量 的 容 器 和 工 作 负 载 。 在 积 累
了 这 么 多 年 的 经 验 后 ,Google 决 定 重
写 这 个 容 器 管 理 系 统 , 并 将 其 贡 献 到
开 源 社 区 , 让 全 世 界 都 能 受 益 。
这 个 项 目 就 是 Kubernetes。 简 单 地
讲 ,Kubernetes 是 Google 〔〕「1吖e妻〕己]白’琶
开 源 版 本 。

e 一 一 一 一 一 一 一 e 国
第 1 章 先 把 Kubernetes 跑 起 来
从 2014 年 第 一 个 版 本 发 布 以 来 ,
Kubernetes 迅 速 获 得 开 源 祀 区 的 追
捧 , 包 括 Red Hat、 VMware 、
Canonical 在 内 的 很 多 有 影 响 力 的 公
司 加 入 到 开 发 和 推 广 的 阵 营 。 目 前
Kubernetes 已 经 成 为 发 展 最 快 、 市 场
卢 有 率 最 高 的 容 器 编 排 引 擎 产 品 。
Kubernetes 一 直 在 快 速 地 开 发 和 迭
代 。 本 书 我 们 将 以 v1.7 和 v1.8 为 基 础 学
习 Kubernetes 。 我 们 会 讨 论
Kubernetes 重 要 的 概 念 和 架 构 , 学 习
Kubernetes 如 何 编 排 容 器 , 包 括 优 化
资 源 利 用 、 高 可 用 、 滚 动 更 新 、 网 络
插 件 、 服 务 发 现 、 监 控 、 数 据 管 理 、
日 志 管 理 等 。
下 面 就 让 我 们 开 始 Kubernetes 的 探 险
之 旅 。

国
1.1 从 SDN 开 始 说 起
对 于 OpenFlow, 我 妞 圃
想 大 家 应 该 并 不 陌 l ˇ |
生 。 有 人 认 为 Open- 亡宜
Flow 是 SDN 的 “ He|
lo World“, 也 有 人 I
觉 得 它 给 网 络 带 来 ,
了 新 的 活 力 。 众 所 0 江 椿
周 知 , 名 目 [
e 国

〔〕…丑Si…丑(二矗O…1土’苴〕丶 i王旦……昌…一寻`
学 读 博 土 期 间 领 导 并 开 发 了
CEshFle 伟 讥 , 当 时 他 的 博 士 导 师
是N沁k McCKeown 。 这个T歹〕、i蓼〈不1叉定
义 了 网 络 设 备 数 据 转 发 平 面 的 内 容 ,
同 时 也 定 义 了 控 制 平 面 的 内 容 。 简 单
来 说 , 通 过 OpenFlow, 可 以 把 控 制
平 面 从 硬 件 中 剥 离 出 来 , 可 以 开 发 出
更 加 智 能 、 更 加 集 中 的 控 制 中 心 。 而
转 发 平 面 把 原 来 网 络 设 备 ASIC 等 芯 片
进 行 了 更 加 高 级 的 抽 象 化 处 理 , 让 开

e 一 一 一 一 一 一 一 e 国
1.1 从 SDN 开 始 说 起
发 人 员 不 用 深 入 了 解 硬 件 底 层 的 处 理
方 式 , 就 能 够 获 得 硬 件 带来 的 性 能 。
《OF-CONFIG 1.2 ONF TS-0161》
国 白 皮 书 给 出 OpenFlow 高 度 抽 象 的
逻 辑 图 ( 见 图 1-1) 。 从 这 个 图 中 , 我
们 可 以 清 晰 地 看 出 : OpenFlow 协 议
是 OpenFlow 控 制 器 与 OpenFlow 交 换
机 之 间 通 信 的 协 议 , 而 交 换 机 的 其 他
操 作 使 用 了 OF-Confg 这 个 接 口 协
议 。 如 果 我 们 把 这 个 结 构 映 射 到 传 统
的 路 由 器 或 者 交 换 机 中 ,OpenFlow
协 议 可 以 类 比 为 传 统 设 备 的 R1B
(Routing Information Base, 路 由
信 息 表 ) 与 FIB (Forwarding Infor-
mation Base, 转 发 信 息 表 ) 之 间 的
协 议 。
对 于 传 统 的 网 络 设 备 , 这 里 的 通 信 协
议 往 往 是 私 有 的 , 并 没 有 开 放 给 普 通
一 一 一 国
1.1 从 SDN 开 始 说 起
的 使 用 者 ; 而 OpenFlow 协 议 则 定 义
了 这 部 分 内 容 。 除 了 OpenFlow 协
议 ,OF-Confg 定 义 的 是 如 何 管 理 和
运 维 网 络 设 备 。OF-Confg 定 义 了 机
器 与 机 器 之 间 的 交 互 方 式 。 它 和 设 备
之 间 的 通 信 使 用 NETCONF 作 为 底 层
的 通 信 协 议 , 使 用 了 大 量 的 YANG 模
型 对 数 据 结 构 进 行 了 定 义 , 并 且 给 出
了 UML“(Unihed MOde|i「1g
Language, 统 一 建 模 语 言 ) 的 结
构 。
OpenFlow 协 议 本 身 并 不 是 一 场 变
革 , 它 所 描 述 的 方 式 、 方 法 不 是 传 统
网 络 工 程 师 所 熟 悉 的 领 域 , 反 而 是 软
件 工 程 师 所 熟 悉 的 领 域 , 它 从 另 外 一
个 视 角 来 描 述 网 络 的 管 理 与 维 护 工
作 。 它 让 传 统 的 人 机 交 互 命 令 演 变 为
控 制 器 与 机 器 之 间 的 交 互 , 从 而 可 以
e 一 一 一 一 一 一 一 e 国
1.1 从 SDN 开 始 说 起
实 现 集 中 化 、 统 一 化 和 程 序 化 的 网 络
管 理 维 护 方 式 。
NetDevOps 的 初 衷 也 是 希 望 通 过 机 器
与 机 嚣 之 间 的 交 互 来 实 现 更 加 高 效 、
更 加 准 确 的 网 络 管 理 , 而 不 只 限 于 对
网 络 设 备 的 管 理 ; 另 外 , 也 希 望 通 过
对 网 络 资 源 进 行 二 次 封 装 , 从 而 为 上
面 匹 简 单 聊 聊 SDN 控 制 器
接 着 前 面 谈 到 的 OpenFlow 相 关 的 一
些内容。 〇[〕er〕F|OW自皇/并妻奎芝有定义
和 解 决 控 制 平 面 的 问 题 。 在
OpenFlow 应 用 场 景 中 , 我 们 通 过
SDN 控 制 器 来 保 证 运 行 OpenFlow 的
网 络 能 正 常 地 运 作 。SDN 控 制 器 完 成
的 是 控 制 平 面 的 工 作 , 它 是 通 过 软 件
来 实 现 的 。 为 了 满 足 不 同 场 景 的 应 用
e 一 一 一 一 一 一 一 e 国

Backlinks