Kubernetes简介篇

前言

Kubernetes（简称k8s）是一个开源的容器编排和管理工具，由Google开发并捐赠给Cloud Native Computing Foundation（CNCF）管理。它能够自动化部署、扩展和管理容器化应用程序

应用部署

• 物理机部署
  直接将应用程序部署在物理机器上面
  • 优点：操作简单
  • 缺点：应用程序可能会相互影响，不能为每个应用程序分配合适的计算资源，灵活度较差
• 虚拟机部署
  在物理机器上面运行多个虚拟机，在每个虚拟机上面运行各自的应用程序
  • 优点：应用程序之间相互隔离，减少冲突
  • 缺点：虚拟机需要安装操作系统，浪费计算机大量资源
• 容器化部署
  使用容器技术共享宿主机的操作系统，让应用程序运行在容器里面

  • 优点：不同容器中的应用程序相互隔离，包装应用程序，并和底层操作系统充分解耦，易于分发，部署。提供更高的灵活性、可扩展性和便利性。容器提供了一个独立于底层操作系统的运行环境，方便应用的部署和迁移。

  • 缺点：容器需要一定的内存和计算资源来运行自己的操作系统内核，相对于原生应用来说，会消耗更多的资源，但是比虚拟机部署消耗的资源要少很多，共享宿主机操作系统内核这种方式相比虚拟机部署隔离的不够彻底，但是比起物理机部署要好很多
    

单个容器的操作还很方便，但是当容器故障停机了，如何让另外一个容器启动去替补停机的容器，怎么做到自动化部署，水平扩展等一系列问题，这些问题我们称为是容器的编排问题，Kubernetes就是解决编排问题的一个开源项目，也是我们博客中的主角，相似的容器编排项目还有Swarm等等，就让读者自行去探索了

Kubernetes能做什么

容器是捆绑和运行应用程序的好方法。在生产环境中，如果需要管理运行应用程序的容器，并确保没有停机时间。例如，如果一个容器关闭，另一个容器需要启动。如果这种行为由一个系统来处理，不是更容易吗？ 这就是Kubernetes的拯救之道！Kubernetes提供了弹性运行分布式系统的框架。它负责应用程序的扩展和故障转移，提供部署模式等

Kubernetes提供了：

• 服务发现和负载均衡
  Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址来暴露容器。 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

• 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

• 自动部署和回滚
  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 Kubernetes 来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

• 自动完成装箱计算
  你为 Kubernetes 提供许多节点组成的集群，在这个集群上运行容器化的任务。 你告诉 Kubernetes 每个容器需要多少 CPU 和内存 (RAM)。 Kubernetes 可以将这些容器按实际情况调度到你的节点上，以最佳方式利用你的资源

• 自我修复
  Kubernetes 将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

• 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

• 批处理执行
  除了服务外，Kubernetes 还可以管理你的批处理和 CI（持续集成）工作负载，如有需要，可以替换失败的容器

• 水平扩缩
  使用简单的命令、用户界面或根据 CPU 使用率自动对你的应用进行扩缩

• IPv4/IPv6 双栈
  为 Pod（容器组）和 Service（服务）分配 IPv4 和 IPv6 地址

• 可扩展性设计
  在不改变上游源代码的情况下为你的 Kubernetes 集群添加功能

总结

Kubernetes提供了强大和可靠的方式来管理和运行容器化应用程序，从而简化了应用程序的部署、扩展和管理工作，提高了应用程序的可靠性和可用性