Docker 与 K8S学习笔记（十三）—— K8S的基本概念

前面我们学习了Docker的基本知识，从今天开始将进入Kubernetes的内容学习，今天我们将整体梳理下Kubernetes的相关基本概念，为后续的内容学习打基础。

一、什么是Kubernetes

Kubernetes源自谷歌内部的容器管理系统Borg，是一个全新的基于容器技术的分布式架构解决方案，并且也是一个一站式的完备的分布式系统开发与支撑平台，

二、为什么需要Kubernetes，它能解决什么问题？

前面我们在讲Docker时说过，容器技术可以解决应用程序打包和部署问题，但是在生产环境中，我们不光是把应用部署上去就完事了，我们还需要确保我们的应用能够稳定提供服务，即使挂掉也能快速恢复，当高并发下时能够扩容，低并发下能够缩容以节约资源，试想一下，如果这些工作仅仅靠容器技术它能很好解决吗？这还仅仅是部署一个应用，如果集群中部署大量应用又该如何处理呢？很明显这些工作必须要通过自动化的方式解决，而Kubernetes正是解决这类问题的绝佳方案。Kubernetes具备以下能力：

1、服务发现与负载均衡

Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

2、存储编排

Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

3、自动部署与回滚

你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态更改为期望状态。例如，你可以自动化的方式让 Kubernetes 为你的部署创建新容器， 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

4、自动完成装箱计算

Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

5、自我修复

Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

6、密钥与配置管理

Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

三、Kubernetes的架构与基本组件

一个 Kubernetes 集群由一组被称作节点的机器组成。这些节点分为Master节点和Node节点，Master节点也叫控制平面，负责管理集群中的工作节点和 Pod ，为集群提供故障转移和高可用性。Node节点即工作节点，集群具有至少一个工作节点，工作节点负责管理Pod。

1、Master节点

Master节点对集群做出全局决策(比如调度)，以及检测和响应集群事件，Master节点上运行如下一组关键进程：

kube-apiserver：提供HTTP Rest接口，是用户对集群所有资源增删改查的入口，也是集群控制入口进程。

kube-scheduler：负责资源调度，即控制新创建的未指定运行节点的Pods在哪个节点上运行。

kube-controller-manager：Kubernets里面所有资源对象的自动化控制中心。

etcd：etcd 是兼具一致性和高可用性的键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。

2、Node节点

Node节点是Kubernetes集群的工作负载节点，每个Node会被Master分配一些工作负载（Docker容器），当Node宕机时，其上所有工作负载会被Master自动转移到其它Node。每个Node节点中都运行着以下关键进程：

kubelet：负责Pod对应的容器的创建、起停操作，同时与Master紧密协作实现集群管理基本功能。

kube-proxy：实现Kubernetes服务与负载均衡机制的重要组件。

Docker Engine：提供容器运行时环境。

OK，以上就是本篇的内容，后续我们将深入进行Kubernetes的学习。