Kubernetes (K8S) 基本介紹

 Kubernetes 是一個 自動化部署、擴展、管理應用程式的平台。
本文與 GDSC 計畫合作，介紹 Kubernetes (K8S) 元件及原理。

3大優點介紹
  • 同時部署多個容器到多台機器上（Deployment）。
  • 服務的乘載量有變化時，可以對容器做自動擴展（Scaling）。
  • 管理多個容器的狀態，自動偵測情況，若失效或錯誤，及重啟故障的容器 (self-healing) 。
Kubernetes 架構基礎元件介紹
  • Cluster -集群
    • 多個 Worker 與 Master 的集合在一起的的組件
  • Master Node -Master 節點
    • 運作的指揮中心
    • 管理所有其他 Node
  • Worker Node -worker 節點 
    • 運作的最小硬體單位
    • 硬體資源的提供者 
    • 可以是 實體機器 或 虛擬機
  • Pod
    • Kubernetes 當中最小的組件單元
    • 可以有一個或是多個 Container，但通常都只有一個
    • 同一個 Pod 中 Containers 共享資源及網路
Kubernetes 他管理著一系列的主機或伺服器(Worker Node)，，Node 當中有各自獨立運作的Pod。
Pod 的功能要比喻的話，可以說成是 container 的集合，這些 container 將一個 Pod 的應用 build 起來。
（例如：今天有一個網頁應用服務，我這個 Pod 應用中可能會需要哪些功能的  comtainer）
這麼多的 Pod ,Node，就會需要一個 coordinator （協調員）的角色來負責，調度、負載均衡，或是失效後重建，使服務能夠穩定運行。
這個協調員就叫做 Master Node，Master Node 透過與 Worker Node 上的 API 通道進行通訊，並藉由 API 即時監控 Node 及 Pod 的資源使用狀況 (satus)。
當 Pod 失效、崩潰時，負責重建的 Pod ，我們稱之為 Replica Set （副本集），他們是重要的功臣，就像伺服器上的乖乖一樣，讓我們的應用程式能夠長久且穩定的運行。

下圖展示 Kubernetes Architecture 
上方紅色框框即為 協調工作的Master Node
Kubernetes Architecture （整個黑框稱為一個 cluster）

Master Node component


  • Controller-manager –儀表板的角色
    • 負責監視 Cluster 狀態
    • 與 API 進行通訊 負責建立、刪除、管理資源，確認狀態沒問題
  • Scheduler –資源調度
    • 根據資源規定，協調出一個最適合運行的 Node 並且讓該裡面的 Pod 運行
  • API server –資料匯流排（總線）
    • 處理傳入請求並更新狀態
    • Node 之間的溝通橋樑
  • Etcd –資料庫的角色
    • 存放 Kubernetes Cluster 的資料作為備份
    • 僅 API 可直接拜訪(access)，其他都須經由 API server
Worker Node component

黃框為 Kubelet，紅框為 proxy
  • Kubelet -Node 擔任 資源管理員 的角色
    • 按照指示啟動，停止 Pods
    • 監控所有 Pods 的狀態並負責與 Master 溝通
  • Kube-proxy 擔任 通訊代理 的角色
    • Node 傳訊員（得知最新狀態）
    • 更新 Node 的 iptables （清單）
    • 將 K8s 服務代理轉發至外部網路

留言

張貼留言

這個網誌中的熱門文章

生成式AI將電信業推向新紀元

圖片
電信產業如何應用生成式 AI？ 究竟電信產業該如何引入生成式 AI (Generative AI)，來解決業界長久以來的痛點呢？秀吉現在就報給你知！ 前言 這個學年來捷克訪問，無法實體參與  Google Cloud Summit Taipei ，但身為國外的 GDSC Lead ，進修和教學還是責無旁貸，畢竟人生的樂趣在學習，人生的收穫在於奉獻 www 所以就忙裡偷閒在國外補檔一下  Google Cloud Summit Taipei | (中華電信)解析 Next’23 最新雲端技術 ；可能是因為主題安排或是時間關係，這場演講比較像是產品成果發表，技術偏少。 但沒關係，本篇文章將科普電信業引入生成式 AI 的魅力在哪？，同時針對演講中提到的 Data Cloud 服務應用與挑戰 做進一步的說明和科普。 簡而言之，這是一篇科普文，所以即使你沒聽過演講也看得懂 （廢話結束，以下正文） 電信產業如何應用生成式 AI 電信產業究竟如何應用生成式 AI，主要可以分成兩大使用範例(Use Cases)： Customer Automation （用戶自動化） Network Automation （網路自動化） 一般人經常使用到的生成式 AI，大多都是 大型語言模型 (Large language model；LLM) ，那麼隨著越來越多人的使用和媒體的炒作，民眾對生成式 AI 衍生服務的接受度也將逐漸增加，而這點對於電信業者來說，是個非常好的機會，為什麼我會這樣說呢？讓我們繼續看下去！ Customer Automation（用戶自動化） 對於絕大部分天然呆的台灣用戶來說：「電信供應商的好壞，在於客戶服務！」 所以只要將客服的體驗優化好，萬事皆好談！ 以中華電信為例，它擁有全台 90% 的固網業務以及 1300萬個門號用戶；對於一間擁有如此龐大用戶的電信業者，最重要的就是導入生成式 AI（如：語音辨識模型、對話模型），用來實現 用戶自動化(Customer Automation) ，和以下目標： 更快解決客戶遇到的問題 減少客服中心收到的來電 確保電信業真的有善用自家強大的科技技術，實現用戶個人化的電信服務 所以台灣四大電信業者正面臨一個龐大的機會，透過導入生成式 AI 實現用戶自動化，即可徹底改變現狀（例如：使用機器學習來分析客訴情況的描...
閱讀完整內容

「強化全民數位韌性」之前？先來聊聊什麼是 O-RAN 吧！| 科普教育

圖片
我國數位發展部的核心理念，即為「強化全民數位韌性」 摘要： 數位發展與全體國民的日常生活息息相關，我國數位發展部（以下簡稱數位部）成立的核心理念，即是為了 「強化全民數位韌性」 ，可是瑞凡 「數位韌性」 這個詞，對於全體民眾而言，似乎還太過遙遠，多數民眾對數位發展仍缺乏概念，也不了解數位到底如何發展？這乃是數位發展政策執行面上長久以來的痛點，因此，為了以俾日後社會全面數位化發展順利， 數位發展專有名詞 的 科學普及教育 實為勢在必行。 本篇文章以民眾日常生活中一定會接觸到的 行動通訊基地台 為題，並針對於我國數位發展的最新應用技術  O-RAN  來進行科普介紹，帶領讀者了解什麼是  O-RAN ？以及數位部是如何 應用  O-RAN 強化我國數位韌性 ，實現「科技島」願景，就讓我們接著看下去吧 ~ 前言： 行動通訊的高速演進，促進社會朝向全面數位化發展，現代人的生活無論求學、工作、娛樂，都早已離不開行動通訊，但當你在享受數位發展帶來生活便利的同時，有沒有想過數位發展究竟是透過什麼樣的工具來實現。本文將會分為三個部分進行科普，首先簡介行動通訊概論及其演進歷史，而後帶領讀者了解為 促進我國數位發展、強化數位韌性 背後的重要功臣「 O-RAN 」究竟是什麼，以及為何我們需要  O-RAN ？最後說明  O-RAN 強化我國數位韌性的應用案例 。 行動通訊概論及其演進歷史簡介： 在了解什麼是  O-RAN  之前，我們先來了解什麼叫做 (RAN ， Radio Access Network) 。 所謂的  RAN  就是 「無線電接取網路」，聽到這個專有名詞，大家可能還是很模糊。 我們換成另一個日常生活稱呼 「基地台」 ，大家應該就比較耳熟能詳，而就是  RAN  它發出了 4G 、 5G 的無線電訊號（如：手機、智慧手錶 等…）接收到訊號後，並與  RAN  互相收發訊號、交換資訊，就實現我們所謂的無線上網啦！ 圖(一) RAN 的基本架構，需包含 RU (射頻單元) 和 BBU (基帶單元)，才能組成完整的 RAN 「什麼是 O-RAN？敢是路邊攤个黑輪？這是啥可以吃嗎？」 讀者對於  RAN  有初步的瞭解...
閱讀完整內容

O-RAN Y1介面簡介

圖片
一句話介紹：這是 O-RAN 新增的介面(2023/03)，允許 Y1 consumers 訂閱或請求 Near-RT RIC 提供的 RAN 分析資訊 (RAN analytics information)。 圖(一) O-RAN Y1介面（圖中紅框處） O-RAN Y1介面功能介紹： Near-RT RIC 透過 Y1 介面，提供 RAN 分析資訊 (RAN analytics information) 的服務，而 Y1 consumers 可以藉由訂閱或請求 RAN 分析資訊 ，來使用 RAN 分析資訊 服務。 當 Y1 consumers 在 O-RAN 可信域 (Trusted Domain) 時，可以作為應用程式功能 (Application Functions，AFs)；或  RAN 分析資訊 可以透過網路曝光功能 (Network Exposure Function，NEF) 以安全的方式提供給 (Application Functions，AFs) 速記：在 O-RAN Trusted Domain 時 ， Y1 consumers == (Application Functions，AFs) 安全的網路曝光方式(NEF) 詳見：3GPP TS 23.501, Clause 5.20 (External Exposure of Network Capability)，連結如下： Release 17:  https://reurl.cc/ml7Y6W Release 16:  https://reurl.cc/7RnV2y 秀吉 MurMur： Y1 consumers  使用 RAN 分析資訊 服務，出發點一定是好的啦~，得以提供不同情境的使用者裝置更適合的服務，但 新介面的出現，同時也意味著新的資安威脅，學術界又有新的研究領域了（誤 綜觀 O-RAN 的高級架構 (High Level Architecture；HLA)   圖(一)： 圖(一) 顯示 O-RAN 架構中主要的四個介面 (A1、O1、Open Fronthaul M-plane、O2)。 SMO（服務管理和編排）透過 A1、O1、Open Fronthaul M-plane 連結 O-RAN Network Func...
閱讀完整內容