概述

kubernetes，简称 K8s，是用 8 代替 8 个字符“ubernete”而成的缩写

Kubernetes 提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制

传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。

• 缺点：是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定

新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源

• 做集群的话，docker不是很方便，k8s便可以解决docker里面很多不方便的地方
• k8s是 Google 开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。简单来说，它是一个开源的容器化分集群管理系统

在 Kubernetes 中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理

总结：

1. 目标：让部署容器化应用更加简洁高效
2. 使用k8s进行容器化应用部署
3. 使用k8s利于应用扩展

优点

1. 自动装箱：
   基于容器对应用运行环境的资源配置要求，自动部署应用容器；这些过程便不需要手动去设置

2. 自我修复(自愈能力)
   当容器失败时，会对容器进行重启；
   当所部署的 Node 节点有问题时，会对容器进行重新部署和重新调度；
   当容器未通过监控检查时，会关闭此容器直到容器正常运行时，才会对外提供服务（当一个节点里面所有的服务都启动后(包括服务和应用等启动后)，其才对外提供服务）

3. 水平扩展
   通过简单的命令、用户 UI 界面或基于 CPU 等资源使用情况，对应用容器进行规模扩大或规模剪裁；（高峰期的时候让其副本数量增加，低谷期的时候，让副本数量减少）

4. 服务发现（负载均衡）
   用户不需使用额外的服务发现机制，就能够基于Kubernetes 自身能力实现服务发现和负载均衡
   对外提供一个统一的入口，去完成节点的调度和负载均衡的功能

5. 滚动更新
   可以根据应用的变化，对应用容器运行的应用，进行一次性或批量式更新
   当检测没有问题才提供服务

6. 版本回退
   可以根据应用部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本即时回退
   回退到之前的版本

7. 密钥和配置管理
   在不需要重新构建镜像的情况下，可以部署和更新密钥和应用配置，类似热部署。

8. 存储编排
   自动实现存储系统挂载及应用，特别对有状态应用实现数据持久化非常重要
   存储系统可以来自于本地目录、网络存储(NFS、Gluster、Ceph 等)、公共云存储服务

9. 批处理
   提供一次性任务，定时任务；满足批量数据处理和分析的场景

集群架构组件组成

简单的架构图如下：

如果想要做一个k8s的集群，里面必须包含两部分

1. master：主控节点，主要做管理操作
   

2. node：工作节点，主要做具体的一些事情
   

在搭建一个k8s时，便需要去手动部署这些组件

master

里面包含三部分

1. ApiServer
2. controller-manager
3. scheduler
4. etcd

ApiServer

apiServer：

1. 可以理解为一个统一的入口，是一个协调者，通过它将请求分发到不同的组件去
2. 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；
3. 其是以restful的请求方式，提供的一些操作，最后将这些操作交给etcd进行存储

etcd 保存了整个集群的状态；

scheduler

进行节点调度，将一个应用在哪一个node节点上进行部署（选择node节点应用调度）

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；

controller-manager

进行集中的控制管理，处理集群中常规的后台任务，一个资源对应一个控制器

负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；

etcd

etcd 保存了整个集群的状态；

存储系统，用于报错集群中相关的一些数据

node

里面主要包含两部分

1. kubelet
2. kube-proxy

里面还有许多的docker ， pod等

kubelet

负责维护容器的生命周期，同时也负责 Volume（CSI）和网络（CNI）的管理；

master派到node节点的代表，管理本机容器

kube-proxy

负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡

实现pod的网络代理，实现负载均衡等操作

k8s核心概念

通过service统一入口进行访问，过后由controller去创建pod进行部署

Pod

是k8s里面最小的单元

是一组容器的集合

一个pod里面的所有容器是共享网络的

其生命周期是短暂的，服务器重启/部署后，该pod就变化了

controller

使用controller去创建/部署pod

可以确保预期的pod副本数量（一般是内置的）

在k8s里面部署一个容器/应用，有两种部署情况

1. 无状态应用部署
   有两个节点，两个节点中都有多个容器和多个副本，一个节点挂掉了，该节点里面的内容可以直接拿到另一个节点里面去使用，便称为无状态（之前没有任何约定，拿过来便可以直接使用）
2. 有状态应用部署
需要有特定的条件才能使用

可以确保所有的node去运行同一个pod

支持一次性任务和定时任务

service

统一的入口

定义一组poid的访问规则