1 K8s基本介紹
- kubernetes，簡稱k8s，是用8代替8個字符"ubernete"而成的縮寫。是一個開源的，用於管理雲平台中多個主機上的容器化的應用，kubernates的目標是讓部署容器化應用變得簡單而且高效 ，kubernates提供了應用部署、規划、更新和維護的機制。
- 傳統的應用部署方式是通過插件或腳本來安裝的。這樣做的缺點是應用的運行、配置、管理和所有的生命周期和當前操作系統綁定在一起，這樣做並不利於應用的升級、更新或回滾等操作，當然也可以通過創建虛擬機的方式來實現某些功能，但是虛擬機非常重，並不利於可移植性。
- 新的方式是通過部署容器方式實現，每個容器之間相互隔離，每個容器有自己的文件系統，容器之間進程不會相互影響，能區分計算資源。相對於虛擬機，容器能快速部署，由於容器和底層設施、機器文件系統解耦，所以它能在不同雲、不同版本操作系統間進行遷移。
- 容器占用資源少、部署塊，每個應用可以被打包成一個容器鏡像，每個應用和容器間形成一對一的關系，也使得容器有更大的優勢，使用容器可以在build或release的階段，為應用創建容器鏡像，因為每個應用不需要和其余的應用堆棧組合，也不依賴於生產環境基礎結構，這使得從研發到測試、生產能提供一致環境。類似的，容器比虛擬機輕量、更“透明”，更便於監控和管理。
- kubernetes是Google開源的一個容器編排引擎，它支持自動化部署、大規模可伸縮、應用容器化管理。在生產環境中部署一個應用程序時，通常要部署該應用的多個實例以便對應用請求進行負載均衡。
- 在kubernetes中，我們可以創建多個容器，每個容器里面運行一個應用實例，然后通過內置的負載均衡策略，實現對這一組應用實例的管理、發現和訪問，而這些細節都不需要運維人員去進行復雜的手動配置和處理。
- 總結：
- k8s是Google開源的容器化集群管理系統。
- 使用k8s進行容器化應用部署。
- 使用k8s有利於應用擴展。
- k8s的目標是讓部署容器化應用更加簡單和高效。
2 K8s的特性
2.1 概述
- kubernetes是一個輕量的和可擴展的開源平台，用於管理容器化應用和服務。通過kubernetes能夠進行應用的自動化部署和擴縮容。在kubernetes中，會將組成應用的容器組合成一個邏輯單元以便管理和發現。
- kubernetes積累了作為Google生產環境運行工作多年的經驗，並吸收了來自於社區的最佳想法和實踐。
2.2 k8的特性
- 1️⃣自動裝箱：基於容器對應運行環境的資源配置要求，自動部署應用容器。
- 2️⃣自我修復和自愈能力：
- 當容器失敗的時候，會對容器進行重啟。
- 當所部署的Node節點有問題時，會對容器進行重新部署和重新調度。
- 當容器沒有通過監控檢查的時候，會關閉此容器直到容器正常運行時，才會對外提供服務。
- 3️⃣水平擴展：通過簡單的命令、用戶UI界面或者基於CPU等資源的使用情況，對應用容器進行規模擴展或規模裁剪。
- 4️⃣服務發現和負載均衡：用戶不需要額外的服務發現機制，就能夠基於k8s自身能力實現服務發現和負載均衡。
- 5️⃣滾動更新：可以根據應用的變化，對應用容器運行的應用，進行一次性或批量式更新。
- 6️⃣版本回退：可以根據應用部署情況，對應用容器運行的應用，進行歷史版本即時回退。
- 7️⃣密鑰和配置管理：在不需要重新構建鏡像的情況下，可以部署、更新密鑰和應用配置，類似熱部署。
- 8️⃣存儲編排：
- 自動實現存儲系統掛載和應用，特別對有狀態的應用實現數據持久化非常重要。
- 存儲系統可以來自本地目錄、網絡存儲（NFS、Gluster、Ceph等）以及公有雲存儲服務。
- 9️⃣批處理：提供一次性任務、定時任務，滿足批量數據處理和分析的場景。
3 k8s的架構組件
- k8s由Master（主控節點）和Node（工作節點）組成。
- K8s的Master由API Server（集群的統一入口，以REST ful方式提供，存儲到etcd中）、Scheduler（做集群節點的調度：調度器根據算法選擇Node節點進行應用部署）、Controller Manager（處理集群中常規的后台任務，一個資源對應一個控制器）和etcd（存儲系統，用來保存集群中相關數據）組成。
- k8s的Node由kubelte（Master派到Node節點的代表，負責維護容器的生命周期，同時也負責Volume（CVI）和網絡（CNI）的管理）、kube-proxy（提供網絡代理，負責為Service提供cluster內部的服務發現和負載均衡）和docker組成。
4 k8s核心概念
4.1 Pod
- Pod是k8s中最小的部署單元。
- Pod是一組容器的集合。
- Pod中的容器是共享網絡的。
- Pod的生命周期是短暫的。
4.2 Controller
- Controller可以確保預期的Pod的副本數量。
- Controller確保所有的Node運行同一個Pod。
- 一次性任務和定時任務。
- 無狀態應用部署。
- 有狀態應用部署。
4.3 Service
- 定義一組Pod的訪問規則。