【K8S】kubernetes概念和架构（一）

1、K8S概述和特征

K8S概述：

• 1️⃣ K8S由谷歌在2014年开源的容器化集群管理系统
• 2️⃣使用K8S进行容器化应用部署
• 3️⃣使用K8S利于应用扩展
• 4️⃣K8S目标实施让部署容器化应用更加简洁和高效

K8S特性：

• 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。
• 自我修复（自愈能力）——容器失败，对其重启。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，会对关闭此容器直到容器正常运行时，才会对外提供服务。
• 水平扩展——高峰期，副本数量增加；低峰期，副本数量减少。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
• 服务发现——负载均衡，对外提供统一入口。
• 滚动更新——对容器运行的应用，进行一次性或批量式更新。
• 版本回退——根据应用的部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本及时回退。
• 密钥和配置管理——部署和更新密钥和应用配置，类似热部署。
• 存储编排——自动实现存储系统挂载及应用。
• 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。

2、K8S集群架构组件

Master——主控节点组件（主要负责管理工作）

• apiserver提供了**资源操作的唯一入口**，以restfulfa方式并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制；
• scheduler负责资源的调度，选择node节点应用部署。按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上；
• controller manager负责维护集群的状态，处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器。比如故障检测、自动扩展、滚动更新等，一个资源对应一个控制器；
• etcd 存储系统，用于保存整个集群的状态相关数据；

Node——工作节点组件（主要负责业务工作）

• 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；master派node节点代表，管理本地容器。
• kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡；提供网络代理，负载均衡等操作。
• docker 负责容器服务

3、K8S核心概念

• Pod——最小部署单元；一组容器的集合、共享网络、生命周期是短暂的。

在Kubernetes中，最小的管理元素不是一个个独立的容器，而是Pod，Pod是最小的，管理，创建，计划的最小单元。

参考链接：Kubernetes（k8s）中文文档 名词解释 Pods_Kubernetes中文社区

• Controller——确保预期的Pod副本数量；无状态应用部署（随便用）；有状态应用部署（需要有特定的存储、网络环境）

确保所有的node运行同一个pod、一次性任务和定时任务。

参考链接：Kubernetes（k8s）中文文档 名词解释 Replication Controller_Kubernetes中文社区

• Service——定义一组pod的访问规则

参考链接：Kubernetes（k8s）中文文档 名词解释 Services_Kubernetes中文社区