一、什么是Kubernetes

• Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器群集管理系统，Kubernetes简称K8s。
• K8s用于容器化应用程序的部署，扩展和管理。
• K8S提供了容器编排，资源调度，弹性伸缩。部署管理，服务发现等一系列功能。
• Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。

二、K8S特性

• 自我修复：
  
  在节点故障时重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量；杀死健康检查失败的容器，并且在为准备好之前不会处理客户端请求，确保线上服务不中断。
• 弹性伸缩：
  
  使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发是的高可用性；业务低峰时回收资源，以最成本运行服务。
• 自动部署和回滚：
  
  K8S采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个pod，而不是同时删除所有的pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更新，确保业务不受升级影响。
• 服务发现和负载均衡：
  
  K8S为多个容器提供一个统一的访问入口（内部ip地址和一个DNS名称），并且负载均衡关联的所有容器，使得用户无需考虑容器ip问题。
• 机密和配置管理：
  
  管理机密数据和应用程序配置，而不需要把敏感数据暴露在镜像里，提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中，方便程序使用。
• 存储编排：
  
  挂载外部存储系统，无论是来自本地系统，公有云（如AWS），还是网络存储（如NFS、GlusterFS、Ceph）都作为群集资源的一部分使用，极大提高存储使用灵活性。
• 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。

三、Kubernetes群集架构和组件

Master组件

• kube-apiserver：
  
  Kubernets API，群集的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIserver处理后再提交给Etcd存储。
• kube-controller-manager
  
  处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。
• kube-scheduler
  
  根据调度算法为新创建的Pod选择一个node节点，可以任意部署，可以部署在同一个节点上，也可以部署在不同的节点上。
• etcd
  
  分布式键值存储系统。用于保存群集状态数据，比如pod、server等对象信息。

Node组件

• kubelet
  
  kubelet是Master在node节点上的agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kuberlet将每个pod转换成一组容器。
• kube-proxy
  
  在node节点上实现pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。
• docker或rocket
  
  容器引擎，运行容器。

pod

• 最小部署单元
• 一组容器的集合
• 一个pod中的容器共享网络命名空间
• pod是短暂的

Controllers

• ReplicaSet：
  
  确保预期的pod副本数量
• Deployment：
  
  无状态应用部署
• StatefulSet：
  
  有状态应用部署
• DaemonSet：
  
  确保所有node运行同一个pod
• Job：
  
  一次性任务
• Cronjob：
  
  定时任务

Service

• 防止pod失联
• 定义一组pod的访问策略

Lable

• 标签：
  
  附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选

Namespaces

• 命名空间，将对象逻辑上隔离

Annotations

• 注释