Amazon EKS (Elastic Kubernetes Service)

Amazon EKS (Elastic Kubernetes Service) 初学者指南

Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) 是一个托管的 Kubernetes 服务，它允许您轻松地部署、管理和扩展 Kubernetes 集群，而无需自己安装、操作和维护 Kubernetes 控制平面。对于那些希望利用容器编排的强大功能，但又不想付出大量运营开销的团队来说，EKS 是一个理想的选择。本文旨在为初学者提供关于 Amazon EKS 的全面介绍，涵盖其核心概念、优势、架构、部署步骤以及一些高级特性。

什么是 Kubernetes？

在深入了解 EKS 之前，我们需要理解 Kubernetes (K8s) 的概念。 Kubernetes 是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它将应用程序打包成称为容器的独立单元，这些容器可以在任何地方运行。 Kubernetes 负责确保这些容器能够高效地协同工作，并根据需要自动扩展或缩减。

Kubernetes 的核心组件包括：

Pod: Kubernetes 中最小的可部署单元，包含一个或多个容器。
Deployment: 声明应用程序所需的状态，Kubernetes 会自动确保达到这个状态。
Service: 提供对 Pod 的稳定访问方式，隐藏底层容器的动态变化。
Namespace: 提供逻辑隔离，可以在同一个集群中运行不同的应用程序。
Ingress: 管理对集群中服务的外部访问。
ConfigMap: 存储配置数据，这些数据可以从容器中读取。
Secret: 存储敏感信息，例如密码和 API 密钥。

为什么选择 Amazon EKS？

使用 Amazon EKS 的优势包括：

**托管控制平面：** Amazon 负责管理 Kubernetes 控制平面，包括 API 服务器、调度器和控制器管理器。这消除了您维护这些组件的负担，并确保它们始终保持最新和安全。
**与 AWS 集成：** EKS 与其他 AWS 服务（例如 Amazon VPC、IAM、CloudWatch 和 Auto Scaling）无缝集成，使您能够构建功能强大的云原生应用程序。
**可扩展性：** EKS 可以轻松地扩展以满足您的需求，无论您是运行小型开发环境还是大型生产环境。
**安全性：** EKS 提供了多种安全功能，包括 VPC CNI、IAM 集成和 Kubernetes RBAC (Role-Based Access Control)。
**合规性：** EKS 符合多种行业合规性标准，例如 PCI DSS、HIPAA 和 SOC 2。
**高可用性：** EKS 控制平面在多个可用区中运行，确保高可用性和容错性。

Amazon EKS 架构

EKS 架构主要由两个部分组成：

1. **控制平面：** 由 Amazon 管理，包含 Kubernetes API 服务器、调度器、控制器管理器和 etcd 数据库。 2. **工作节点：** 由您管理，运行在 Amazon EC2 实例或 AWS Fargate 上。工作节点负责运行您的容器化应用程序。

Amazon EKS 架构
组件	描述	责任方
控制平面	Kubernetes 控制平面组件	Amazon
工作节点	EC2 实例或 Fargate	您
VPC	虚拟私有云，用于隔离您的 EKS 集群	您
IAM	用于控制对 EKS 集群的访问权限	您
CloudWatch	用于监控 EKS 集群的性能	Amazon & 您

部署 Amazon EKS 集群的步骤

部署 Amazon EKS 集群通常涉及以下步骤：

1. **创建 VPC：** 为 EKS 集群创建一个 VPC，并配置必要的子网和安全组。参见 Amazon VPC。 2. **创建 IAM 角色：** 创建一个 IAM 角色，允许 EKS 控制平面代表您访问 AWS 资源。参见 IAM。 3. **创建 EKS 集群：** 使用 AWS 管理控制台、AWS CLI 或 Terraform 创建一个 EKS 集群。 4. **配置 kubectl：** 配置 kubectl 命令行工具以连接到您的 EKS 集群。 5. **创建工作节点组：** 创建一个或多个工作节点组，用于运行您的容器化应用程序。您可以选择使用 EC2 实例或 AWS Fargate。 6. **部署应用程序：** 使用 kubectl 部署您的应用程序到 EKS 集群。参见 kubectl。

AWS Fargate 与 EC2 工作节点

您可以使用 Amazon EC2 实例或 AWS Fargate 作为 EKS 集群的工作节点。

**EC2 工作节点：** 提供对底层基础设施的更多控制，但您需要负责管理和维护 EC2 实例。需要考虑 EC2 实例类型的选择。
**AWS Fargate：** 是一种无服务器计算引擎，它允许您运行容器而无需管理底层基础设施。 Fargate 简化了运营，但可能比 EC2 实例更昂贵。了解 AWS Fargate 定价。

选择哪种工作节点类型取决于您的具体需求和预算。

EKS 的高级特性

**EKS 管理的节点组：** 简化了工作节点组的创建和管理。
**EKS Blueprints:** 提供预定义的 Kubernetes 应用程序模板，可以快速部署常见的应用程序。
**EKS Cluster API:** 允许您使用 Kubernetes API 来管理 EKS 集群。
**EKS Anywhere:** 允许您在本地环境中运行 EKS 集群。
**EKS Distro:** 提供一个经过 Amazon 测试和验证的 Kubernetes 发行版。
**Service Mesh (例如 Istio)：** 集成服务网格可以增强应用程序的可观察性、安全性和可靠性。了解服务网格的概念。
**EKS Pod Identity:** 为 Pod 提供安全的 AWS 凭证，简化了访问 AWS 服务的权限管理。
**EKS Connect:** 提供一个安全的方式来访问 EKS 集群，无需公网 IP 地址。

监控和日志记录

对 EKS 集群进行监控和日志记录至关重要，以便及时发现和解决问题。您可以使用以下工具：

**Amazon CloudWatch：** 用于监控 EKS 集群的性能指标和日志。参见 CloudWatch。
**Prometheus：** 一个流行的开源监控系统，可以与 Kubernetes 集成。了解 Prometheus 监控。
**Grafana：** 一个开源数据可视化工具，可以与 Prometheus 集成。参见 Grafana 数据可视化。
**Fluentd：** 一个开源日志收集器，可以收集 EKS 集群中的日志并将其发送到各种后端。

安全最佳实践

**使用 IAM 角色控制对 EKS 集群的访问权限。**
**启用 Kubernetes RBAC，以限制用户对集群资源的访问权限。**
**使用 VPC CNI，将 EKS 集群隔离在 VPC 中。**
**定期更新 EKS 控制平面和工作节点。**
**监控 EKS 集群的安全性，及时发现和解决漏洞。**

成本优化策略

**选择合适的 EC2 实例类型。**
**使用 AWS Fargate，以避免管理 EC2 实例的成本。**
**使用 Auto Scaling，根据需求自动扩展或缩减工作节点。**
**删除未使用的资源。**
**使用 Spot Instances，以降低 EC2 实例的成本。** 了解 Spot Instances 的使用。
**分析成交量分析数据，了解资源使用情况。**
**实施风险管理策略，避免资源浪费。**
**使用技术分析工具监控集群性能，识别优化机会。**
**关注市场趋势，选择合适的云服务。**
**考虑采用套利策略，降低整体成本。**
**学习期权定价模型，更好地理解成本结构。**
**利用资金管理策略，合理分配资源。**
**关注宏观经济指标，预测未来成本变化。**
**学习交易心理学，避免不必要的成本。**

总结

Amazon EKS 是一个强大的容器编排平台，可以帮助您轻松地部署、管理和扩展 Kubernetes 集群。通过理解 EKS 的核心概念、优势、架构和部署步骤，您可以开始构建功能强大的云原生应用程序。在部署和管理 EKS 集群时，请务必遵循安全最佳实践和成本优化策略。

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Category:Kubernetes

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