k8s常见面试题
k8s是什么?请说出你的了解?
答:Kubenetes是一个针对容器应用,进行自动部署,弹性伸缩和管理的开源系统。主要功能是生产环境中的容器编排。
K8S是Google公司推出的,它来源于由Google公司内部使用了15年的Borg系统,集结了Borg的精华。
Kubernetes是一个全新的基于容器技术的分布式系统支撑平台。是Google开源的容器集群管理系统(谷歌内部:Borg)。在Docker技术的基础上,为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能,提高了大规模容器集群管理的便捷性。并且具有完备的集群管理能力,多层次的安全防护和准入机制、多租户应用支撑能力、透明的服务注册和发现机制、內建智能负载均衡器、强大的故障发现和自我修复能力、服务滚动升级和在线扩容能力、可扩展的资源自动调度机制以及多粒度的资源配额管理能力。
简述Kubernetes和Docker的关系?
Docker 提供容器的生命周期管理和,Docker镜像构建运行时容器。它的主要优点是将将软件/应用程序运行所需的设置和依赖项打包到一个容器中,从而实现了可移植性等优点。
Kubernetes用于关联和编排在多个主机上运行的容器。
K8s架构的组成是什么?
答:和大多数分布式系统一样,K8S集群至少需要一个主节点(Master)和多个计算节点(Node)。
- 主节点主要用于暴露API,调度部署和节点的管理;
- 计算节点运行一个容器运行环境,一般是docker环境(类似docker环境的还有rkt),同时运行一个K8s的代理(kubelet)用于和master通信。计算节点也会运行一些额外的组件,像记录日志,节点监控,服务发现等等。计算节点是k8s集群中真正工作的节点。
K8S架构细分:
1、Master节点(默认不参加实际工作):
- Kubectl:客户端命令行工具,作为整个K8s集群的操作入口;
- Api Server:在K8s架构中承担的是“桥梁”的角色,作为资源操作的唯一入口,它提供了认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制。客户端与k8s群集及K8s内部组件的通信,都要通过Api Server这个组件;
- Controller-manager:负责维护群集的状态,比如故障检测、自动扩展、滚动更新等;
- Scheduler:负责资源的调度,按照预定的调度策略将pod调度到相应的node节点上;
- Etcd:担任数据中心的角色,保存了整个群集的状态;
2、Node节点:
- Kubelet:负责维护容器的生命周期,同时也负责Volume和网络的管理,一般运行在所有的节点,是Node节点的代理,当Scheduler确定某个node上运行pod之后,会将pod的具体信息(image,volume)等发送给该节点的kubelet,kubelet根据这些信息创建和运行容器,并向master返回运行状态。(自动修复功能:如果某个节点中的容器宕机,它会尝试重启该容器,若重启无效,则会将该pod杀死,然后重新创建一个容器);
- Kube-proxy:Service在逻辑上代表了后端的多个pod。负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡(外界通过Service访问pod提供的服务时,Service接收到的请求后就是通过kube-proxy来转发到pod上的);
- container-runtime:是负责管理运行容器的软件,比如docker
- Pod:是k8s集群里面最小的单位。每个pod里边可以运行一个或多个container(容器),如果一个pod中有两个container,那么container的USR(用户)、MNT(挂载点)、PID(进程号)是相互隔离的,UTS(主机名和域名)、IPC(消息队列)、NET(网络栈)是相互共享的。我比较喜欢把pod来当做豌豆夹,而豌豆就是pod中的container;
容器和主机部署应用的区别是什么?
答:容器的中心思想就是秒级启动;一次封装、到处运行;这是主机部署应用无法达到的效果,但同时也更应该注重容器的数据持久化问题。
另外,容器部署可以将各个服务进行隔离,互不影响,这也是容器的另一个核心概念。
请你说一下kubenetes针对pod资源对象的健康监测机制?
答:K8s中对于pod资源对象的健康状态检测,提供了三类probe(探针)来执行对pod的健康监测:
1) livenessProbe探针
可以根据用户自定义规则来判定pod是否健康,如果livenessProbe探针探测到容器不健康,则kubelet会根据其重启策略来决定是否重启,如果一个容器不包含livenessProbe探针,则kubelet会认为容器的livenessProbe探针的返回值永远成功。
2) ReadinessProbe探针
同样是可以根据用户自定义规则来判断pod是否健康,如果探测失败,控制器会将此pod从对应service的endpoint列表中移除,从此不再将任何请求调度到此Pod上,直到下次探测成功。
3) startupProbe探针
启动检查机制,应用一些启动缓慢的业务,避免业务长时间启动而被上面两类探针kill掉,这个问题也可以换另一种方式解决,就是定义上面两类探针机制时,初始化时间定义的长一些即可。
每种探测方法能支持以下几个相同的检查参数,用于设置控制检查时间:
- initialDelaySeconds:初始第一次探测间隔,用于应用启动的时间,防止应用还没启动而健康检查失败
- periodSeconds:检查间隔,多久执行probe检查,默认为10s;
- timeoutSeconds:检查超时时长,探测应用timeout后为失败;
- successThreshold:成功探测阈值,表示探测多少次为健康正常,默认探测1次。
上面两种探针都支持以下三种探测方法:
1)Exec: 通过执行命令的方式来检查服务是否正常,比如使用cat命令查看pod中的某个重要配置文件是否存在,若存在,则表示pod健康。反之异常。
Exec探测方式的yaml文件语法如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | spec: containers: - name: liveness image: k8s.gcr.io/busybox args: - /bin/sh - -c - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600 livenessProbe: #选择livenessProbe的探测机制 exec: #执行以下命令 command: - cat - /tmp/healthy initialDelaySeconds: 5 #在容器运行五秒后开始探测 periodSeconds: 5 #每次探测的时间间隔为5秒 |
在上面的配置文件中,探测机制为在容器运行5秒后,每隔五秒探测一次,如果cat命令返回的值为“0”,则表示健康,如果为非0,则表示异常。
2)Httpget: 通过发送http/htps请求检查服务是否正常,返回的状态码为200-399则表示容器健康(注http get类似于命令curl -I)。
Httpget探测方式的yaml文件语法如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | spec: containers: - name: liveness image: k8s.gcr.io/liveness livenessProbe: #采用livenessProbe机制探测 httpGet: #采用httpget的方式 scheme:HTTP #指定协议,也支持https path: /healthz #检测是否可以访问到网页根目录下的healthz网页文件 port: 8080 #监听端口是8080 initialDelaySeconds: 3 #容器运行3秒后开始探测 periodSeconds: 3 #探测频率为3秒 |
上述配置文件中,探测方式为项容器发送HTTP GET请求,请求的是8080端口下的healthz文件,返回任何大于或等于200且小于400的状态码表示成功。任何其他代码表示异常。
3)tcpSocket: 通过容器的IP和Port执行TCP检查,如果能够建立TCP连接,则表明容器健康,这种方式与HTTPget的探测机制有些类似,tcpsocket健康检查适用于TCP业务。
tcpSocket探测方式的yaml文件语法如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | spec: containers: - name: goproxy image: k8s.gcr.io/goproxy:0.1 ports: - containerPort: 8080 #这里两种探测机制都用上了,都是为了和容器的8080端口建立TCP连接 readinessProbe: tcpSocket: port: 8080 initialDelaySeconds: 5 periodSeconds: 10 livenessProbe: tcpSocket: port: 8080 initialDelaySeconds: 15 periodSeconds: 20 |
在上述的yaml配置文件中,两类探针都使用了,在容器启动5秒后,kubelet将发送第一个readinessProbe探针,这将连接容器的8080端口,如果探测成功,则该pod为健康,十秒后,kubelet将进行第二次连接。
除了readinessProbe探针外,在容器启动15秒后,kubelet将发送第一个livenessProbe探针,仍然尝试连接容器的8080端口,如果连接失败,则重启容器。