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解惑篇|Docker和 K8s 到底啥关系?想学K8s,必须得先学 Docker 吗?

想学K8s,必须得先学会 Docker 吗?这是很多网友在开始琢磨着想要学 K8s 的时候都会冒出来的想法。那么今天我们就跟大家说说这个话题,要回答这个问题,我们需要先搞清楚 Docker 和 K8s 他们的角色是什么,相互之间是什么关系。

K8s 和 Docker 的关系

Docker 和 K8s 这两个经常一起出现,两者的Logo 看着也有一定联系一个是背上驮着集装箱的鲸鱼一个是船的舵轮。

kubernetes and docker

不过两者不能放在一个维度上讨论,Docker 是当前流行的 Linux 容器解决方案,利用 Namespaces 、Cgroups 以及联合文件系统UnionFS 实现了同一主机上容器进程间的相互隔离。

容器的原理

  • NameSpaces:隔离进程,让进程只能访问到本命名空间里的挂载目录、PID、NetWork 等资源
  • Cgroups: 限制进程能使用的计算机系统各项资源的上限,包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等等
  • 联合文件系统UnionFS : 保存一个操作系统的所有文件和目录,在它基础之上添加应用运行依赖的文件。创建容器进程的时候给进程指定Mount Namespace 把镜像文件挂载到容器里,用 chroot 把进程的 Root目录切换到挂载的目录里,从而让容器进程各自拥有独立的操作系统目录。

而 K8s 是拥有容器编排能力的集群管理解决方案,可以按照应用的定义调度各个运行着应用组件 Docker 容器,但是 Docker 并不是 K8s 对容器的唯一选择,K8s 的 容器运行时支持对接多种容器 ,比如CoreOS公司的Rkt容器(之前称为Rocket,现更名为Rkt),Apache 开源的 Mesos 容器等。只要容器实现了 K8s 容器运行时的接口约定,都能让 K8s 进行调度。

红框里的容器运行时负责对接具体的容器实现

Docker 公司也推出过自己的容器集群管理方案 Docker Swarm ,跟 K8s 算是竞品,但是在生产上几乎没人使用。

Docker Swarm 没有流行起来的深层次的原因就不深究了,从一些IT媒体的报道看,可能的原因是

  • 跟 Docker 深度绑定,人天生对集权主义非常反感。
  • Docker 公司在大规模集群管理上的经验不足,不像谷歌那样能高屋建瓴地给出好的解决方法。

容器用 Docker,需要学到什么程度

看完 K8s 和 Docker 的关系后,我们已经有答案了,想学 K8s 不一定非得会 Docker。但是毕竟 Docker 还是目前最流行的 Linux 容器方案,绝大部分情况下我们还是会选择使用 Docker,那么我们 Docker 掌握到什么程度更易于我们学习 K8s 呢?

这个主要看我们想学会 K8s 干什么,即使运行在 K8s 之上的容器选择 Docker,如果我们是搭建一些基建类的软件,比如 MySQL、Redis之类的,因为这些组织已经提供了软件容器的镜像,我的使用体验是,完全用不到那些 Docker 的各种命令。

比如要在 K8s 集群上运行一个 MySQL 应用,写好应用的清单文件(就是各种配置和期望的状态),然后直接运行

kubectl apply -f mysql.yaml 就好,K8s 的容器运行时会根据清单文件里的镜像名,帮我们调 Docker 的接口去下载镜像、运行容器。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - image: mysql:5.7
          name: mysql
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: superpass
          ports:
            - containerPort: 3306
              name: mysql
          volumeMounts:
            - name: mysql-persistent-storage
              mountPath: /var/lib/mysql
            - name: mysql-config
              mountPath: /etc/mysql/conf.d/my.cnf
              subPath: my.cnf

上面配置文件,有删减。完整可运行的案例,请参考:

不过,我们使用 K8s 除了搭建这种基础软件外,学 K8s 更多是让自己开发的服务能运行在 K8s 集群上,依托 K8s 集群管理、调度的能力让服务变得更具鲁棒性、更portable。

这个时候 Docker 方面的技能就需要掌握基本的 Dockerfile 编写、打包上传镜像的命令。这部分的几个简单的知识,感觉花个两小时就能掌握,这里推荐一下我以前的文章

学会这几个简单的 Docker 知识就能支撑我们开始 K8s 的学习和练习啦,其他 Docker 相关的知识完全可以在做 K8s 练习时遇到问题、解决问题的过程中再学。

总结

这篇文章把 Docker 和 K8s 的关系给大家做了一个解答,希望还在迟疑自己现有的知识储备能不能直接学 K8s 的,赶紧行动起来,K8s 是典型的入门有点难,后面越用越香。

- END -

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作者:KevinYan11
原始发表时间:2022-05-16
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