Kubernetes概念

Kubernetes是一個(gè)開源的容器編排和管理平臺(tái)，用于自動(dòng)化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和操作，可促進(jìn)聲明式配置和自動(dòng)化。 Kubernetes擁有一個(gè)龐大且快速增長(zhǎng)的生態(tài)，其服務(wù)、支持和工具的使用范圍相當(dāng)廣泛。

Kubernetes的目標(biāo)是簡(jiǎn)化應(yīng)用程序容器化的管理過(guò)程，并提供高度可靠和可擴(kuò)展的運(yùn)行環(huán)境。

Kubernetes這個(gè)名字源于希臘語(yǔ)，意為“舵手”或“飛行員”。k8s 這個(gè)縮寫是因?yàn)?k 和 s 之間有八個(gè)字符的關(guān)系。 Google 在 2014 年開源了 Kubernetes項(xiàng)目。 Kubernetes建立在 Google 大規(guī)模運(yùn)行生產(chǎn)工作負(fù)載十幾年經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 結(jié)合了社區(qū)中最優(yōu)秀的想法和實(shí)踐。

Kubernetes的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1、自動(dòng)化容器編排：Kubernetes允許自動(dòng)化地部署、管理和擴(kuò)展容器化應(yīng)用程序。它負(fù)責(zé)容器的調(diào)度、容錯(cuò)、負(fù)載均衡和擴(kuò)展，從而減少了運(yùn)維的負(fù)擔(dān)。

2、高可靠性：Kubernetes提供自愈能力，可以自動(dòng)檢測(cè)和替換故障的容器。它確保應(yīng)用程序的持續(xù)可用性，并最小化應(yīng)用程序中斷時(shí)間。

3、可伸縮性：Kubernetes允許根據(jù)應(yīng)用程序的負(fù)載需求進(jìn)行水平擴(kuò)展。它可以根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整容器的數(shù)量，以滿足高流量和高并發(fā)的需求。

4、多云支持：Kubernetes可以在多個(gè)云平臺(tái)上運(yùn)行，如AWS、Azure和Google Cloud等。這使得應(yīng)用程序具有可移植性，并可以利用不同云服務(wù)商的資源和功能。

5、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡：Kubernetes提供內(nèi)置的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡機(jī)制。它可以自動(dòng)分配網(wǎng)絡(luò)地址給容器，并通過(guò)負(fù)載均衡將流量分發(fā)到適當(dāng)?shù)娜萜鳌?/p>

6、靈活的存儲(chǔ)管理：Kubernetes支持多種存儲(chǔ)選項(xiàng)，如本地存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和云存儲(chǔ)。它提供抽象化的存儲(chǔ)接口，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序?qū)Υ鎯?chǔ)資源的管理。

7、簡(jiǎn)化配置和管理：Kubernetes使用聲明式配置，開發(fā)人員只需定義應(yīng)用程序的期望狀態(tài)，而不需要指定具體步驟。Kubernetes負(fù)責(zé)將實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)匹配，并自動(dòng)處理配置更改。

8、健康檢查和自動(dòng)修復(fù)：Kubernetes支持健康檢查，可以定期檢測(cè)容器的狀態(tài)和健康狀況。如果容器出現(xiàn)故障或不響應(yīng)，Kubernetes會(huì)自動(dòng)替換它，以保持應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。

Kubernetes介紹

Pod（容器組）：

Pod是Kubernetes中最小的可部署單元，它是一個(gè)或多個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的容器的組合。這些容器共享相同的網(wǎng)絡(luò)命名空間、存儲(chǔ)資源和生命周期。Pod通常用于封裝應(yīng)用程序的組件，例如Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)或后臺(tái)任務(wù)。

Deployment（部署）：

Deployment是一種聲明性的對(duì)象，用于定義Pod和副本集的規(guī)范。它描述了如何創(chuàng)建和更新Pod，包括所需的副本數(shù)量、Pod模板以及更新策略。Deployment提供了應(yīng)用程序的聲明性定義，使得管理和升級(jí)應(yīng)用程序變得更加方便。

Service（服務(wù)）：

Service是一種抽象，用于公開一組Pod作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它為Pod提供了一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)終結(jié)點(diǎn)，并通過(guò)負(fù)載均衡將流量分發(fā)到這些Pod。Service可以根據(jù)其標(biāo)簽選擇器來(lái)選擇要公開的Pod，并為它們分配一個(gè)唯一的訪問(wèn)IP和端口。

ReplicaSet（副本集）：

ReplicaSet確保指定數(shù)量的Pod副本正在運(yùn)行。它是Deployment背后的實(shí)現(xiàn)機(jī)制之一。當(dāng)Pod的數(shù)量少于指定的副本數(shù)量時(shí)，ReplicaSet會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建新的Pod副本。當(dāng)Pod的數(shù)量多于指定的副本數(shù)量時(shí)，ReplicaSet會(huì)自動(dòng)刪除多余的Pod。

Namespace（命名空間）：

Namespace用于在Kubernetes集群中對(duì)資源進(jìn)行隔離和分組。它是一種虛擬的集群劃分方式，可以將集群劃分為多個(gè)邏輯部分。通過(guò)將資源放置在不同的命名空間中，可以將不同的團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目或環(huán)境隔離開來(lái)，提高集群的可管理性和安全性。

Label（標(biāo)簽）和 Selector（選擇器）：

Label是用于標(biāo)識(shí)Kubernetes對(duì)象的鍵值對(duì)。它們可以被附加到Pod、Deployment、Service等對(duì)象上，并用于標(biāo)識(shí)和組織這些對(duì)象。Selector是一種用于選擇帶有特定標(biāo)簽的對(duì)象的機(jī)制，它可以在Service、ReplicaSet等對(duì)象中使用，以確定要操作的對(duì)象集。

ConfigMap（配置映射）和 Secret（秘密）：

ConfigMap用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序的配置數(shù)據(jù)，例如環(huán)境變量、配置文件等。它可以在Pod中作為卷（Volume）或環(huán)境變量使用。Secret用于存儲(chǔ)敏感信息，例如密碼、API密鑰等。Secrets被Base64編碼并且以安全的方式傳輸和存儲(chǔ)。

Volume（存儲(chǔ)卷）：

Volume用于在Pod和容器之間共享和持久化數(shù)據(jù)。它可以將磁盤、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、主機(jī)文件系統(tǒng)等附加到Pod中，以便應(yīng)用程序可以在其上進(jìn)行讀寫操作。Volume使得數(shù)據(jù)在Pod重新啟動(dòng)或遷移時(shí)仍然可用。

StatefulSet（有狀態(tài)副本集）：

StatefulSet用于管理有狀態(tài)應(yīng)用程序的部署。與無(wú)狀態(tài)應(yīng)用程序不同，有狀態(tài)應(yīng)用程序具有持久性數(shù)據(jù)和唯一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。StatefulSet確保Pod按照定義的順序和標(biāo)識(shí)進(jìn)行創(chuàng)建、更新和刪除，并為每個(gè)Pod分配一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。

DaemonSet（守護(hù)進(jìn)程集）：

DaemonSet用于在集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行一個(gè)Pod的副本。它適用于需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行特定任務(wù)的情況，例如日志收集、監(jiān)視代理等。

Job和CronJob：

Job用于運(yùn)行一次性任務(wù)，即運(yùn)行到完成的任務(wù)。CronJob基于Cron表達(dá)式定時(shí)運(yùn)行任務(wù)，例如定期備份、定時(shí)清理等。

Ingress（入口）：

Ingress是一種用于公開集群內(nèi)服務(wù)的規(guī)則集合。它允許外部流量通過(guò)統(tǒng)一的入口訪問(wèn)集群中的多個(gè)服務(wù)。Ingress可以配置路由規(guī)則、SSL/TLS證書等。