一、 k8s的介绍

【1】什么是Kubernetes

Kubernetes是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

Kubernetes的名字来自希腊语，意思是“舵手” 或 “领航员”。K8s是将8个字母“ubernete”替换为“8”的缩写。

【2】k8s的作用

快速部署应用
快速扩展应用
无缝对接新的应用功能
节省资源，优化硬件资源的使用

Kubernetes的目标是促进完善组件和工具的生态系统，以减轻应用程序在公有云或私有云中运行的负担。

【3】Kubernetes 特点

可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）
可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展
Kubernetes是Google 2014年创建管理的，是Google 10多年大规模容器管理技术Borg的开源版本。

【4】Kubernetes能什么

可以在物理或虚拟机的Kubernetes集群上运行容器化应用，Kubernetes能提供一个以“容器为中心的基础架构”，满足在生产环境中运行应用的一些常见需求，如：
多个进程（作为容器运行）协同工作。（Pod）、存储系统挂载、 Distributing secrets、应用健康检测、应用实例的复制、 Pod自动伸缩/扩展、 Naming and discovering、负载均衡、滚动更新、资源监控、日志访问、调试应用程序、提供认证和授权

【5】Kubernetes的组成

k8s主要由以下几个核心组件组成：

etcd保存了整个集群的状态；
apiserver提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制；
controller manager负责维护集群的状态，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调度到相应的机器上；
kubelet负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）；
kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡；

除了核心组件，还有一些推荐的Add-ons：

kube-dns负责为整个集群提供DNS服务
Ingress Controller为服务提供外网入口
Heapster提供资源监控
Dashboard提供GUI
Federation提供跨可用区的集群
Fluentd-elasticsearch提供集群日志采集、存储与查询

二、k8s的一些重要概念

【1】cluster

cluster是计算、存储和网络资源的集合，k8s利用这些资源运行各种基于容器的应用。

【2】master

master是cluster的大脑，他的主要职责是调度，即决定将应用放在那里运行。master运行linux操作系统，可以是物理机或者虚拟机。为了实现高可用，可以运行多个master。

【3】node

node的职责是运行容器应用。node由master管理，node负责监控并汇报容器的状态，同时根据master的要求管理容器的生命周期。node运行在linux的操作系统上，可以是物理机或者是虚拟机。

【4】pod

pod是k8s的最小工作单元。每个pod包含一个或者多个容器。pod中的容器会作为一个整体被master调度到一个node上运行。

【5】controller

k8s通常不会直接创建pod,而是通过controller来管理pod的。controller中定义了pod的部署特性，比如有几个剧本，在什么样的node上运行等。为了满足不同的业务场景，k8s提供了多种controller，包括deployment、replicaset、daemonset、statefulset、job等。

【6】deployment

是最常用的controller。deployment可以管理pod的多个副本，并确保pod按照期望的状态运行。

【7】eplicaset

实现了pod的多副本管理。使用deployment时会自动创建replicaset，也就是说deployment是通过replicaset来管理pod的多个副本的，我们通常不需要直接使用replicaset。

【8】daemonset

用于每个node最多只运行一个pod副本的场景。正如其名称所示的，daemonset通常用于运行daemon。

【9】statefuleset

能够保证pod的每个副本在整个生命周期中名称是不变的，而其他controller不提供这个功能。当某个pod发生故障需要删除并重新启动时，pod的名称会发生变化，同时statefulset会保证副本按照固定的顺序启动、更新或者删除。

【10】job

用于运行结束就删除的应用，而其他controller中的pod通常是长期持续运行的。

【11】service

deployment可以部署多个副本，每个pod 都有自己的IP，外界如何访问这些副本那？

答案是service

k8s的 service定义了外界访问一组特定pod的方式。service有自己的IP和端口，service为pod提供了负载均衡。

k8s运行容器pod与访问容器这两项任务分别由controller和service执行。

【12】namespace

可以将一个物理的cluster逻辑上划分成多个虚拟cluster，每个cluster就是一个namespace。不同的namespace里的资源是完全隔离的。

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