容器技术之Docker&k8s知识笔记

本文带你快速了解Kubernetes与Docker

让你对容器与虚拟机的区别、Docker与k8s有一个快速的了解

 

目录

• 演变史
• 容器与虚拟机的区别
• K8S与Docker概念
• Docker
• K8S

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演变史

传统部署时代： 早期，将单一的应用服务运行在物理服务器上，无法给服务器的应用程序进行资源的限制，导致物理服务器之间的资源负载使用不均衡，就导致了服务器上的应用程序的性能下降，物理服务器的维护成本变得很高。

虚拟化部署时代： 作为解决方案，引入了虚拟化功能，它允许您在单个物理服务器的 CPU 上运行多个虚拟机VM。虚拟化功能允许应用程序在 VM 之间隔离，并提供安全级别，因为一个应用程序的信息不能被另一应用程序自由地访问。

容器部署时代： 容器类似于 VM，但是它们具有轻量级的隔离属性，可以在应用程序之间共享操作系统OS。因此，容器被认为是目前最轻量级的。容器与 VM 类似，具有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等。由于它们与基础架构分离，因此可以跨云和 OS 分发进行移植。

 

容器与虚拟机的区别

容器技术为什么会这么火爆？说白了，就是因为它“轻”。

在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。虚拟机技术的代表，是VMWare和OpenStack。

相信很多人都用过虚拟机。虚拟机，就是在你的操作系统里面，装一个软件，然后通过这个软件，再模拟一台甚至多台“子电脑”出来。在“子电脑”里，你可以和正常电脑一样运行程序，例如开QQ。如果你愿意，你可以变出好几个“子电脑”，里面都开上QQ。“子电脑”和“子电脑”之间，是相互隔离的，互不影响。而容器，它不需要虚拟出整个操作系统，只需要虚拟一个小规模的环境。类似于“沙箱”。

容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量。
虚拟机运行的是一个完成的操作系统，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。

下表中列举了容器与虚拟机之间的区别：

 

K8S与Docker概念

Docker

Docker本身并不是容器，它是创建容器的工具，是应用容器引擎。一句话总结就是，从仓库中拉取镜像，利用镜像生成容器。

Docker技术的三大核心概念，分别是：镜像（Image）、容器（Container）、仓库（Repository）。相关概念解释如下：

• 宿主机，Host，运行Docker所在的物理机，是Docker运行的系统环境。
• 镜像，Image，相当于一个程序模板，通过这个模板可以生成很多个相似的容器。可以理解为Java中的类，它本身不具备执行运行的能力，是一个对象抽象的模板。每个镜像可以有多个版本，用tag来区分。镜像可以通过Dockerfile来构建。
• 容器，Container，Docker运行的最小单位对象。它是通过镜像实例化出来的一个可运行对象。容器的修改，可以提交反作用于镜像，更新这个容器的模板。
• 仓库，Repository，用于存储管理镜像的仓库，类似于git管理代码的仓库一样，可以管理多版本的镜像。

镜像、容器和仓库三者的关系如下：

K8S

就在Docker容器技术被炒得热火朝天之时，大家发现，如果想要将Docker应用于具体的业务实现，是存在困难的——编排、管理和调度等各个方面，都不容易。于是，人们迫切需要一套管理系统，对Docker及容器进行更高级更灵活的管理。

就在这个时候，K8S出现了。

K8S，就是基于容器的集群管理平台，它的全称，是kubernetes。

一个K8S系统，通常称为一个K8S集群（Cluster）。这个集群主要包括两个部分：一个Master节点（主节点），一群Node节点（计算节点）。Master节点主要还是负责管理和控制。Node节点是工作负载节点，里面是具体的容器。

概括来说 K8s 架构就是一个 Master 对应一群 Node 节点。下面我们来逐一介绍 K8s 架构图中的 Master 和 Node。

• Master 节点结构如下：
  • apiserver 即 K8s 网关，所有的指令请求都必须要经过 apiserver。
  • Scheduler 调度器，使用调度算法，把请求资源调度到某一个 Node 节点。
  • Controller 控制器，维护 K8s 资源对象。
  • etcd 存储资源对象。
• Node 节点结构如下：
  • Kubelet 在每一个 Node 节点都存在一份，在 Node 节点上的资源操作指令由 Kubelet 来执行。
  • Kube-proxy 代理服务，处理服务间负载均衡。
  • Pod 是 K8s 管理的基本单元（最小单元），Pod 内部是容器，K8s 不直接管理容器，而是管理 Pod。
  • Docker 运行容器的基础环境，容器引擎。
  • Fluentd 日志收集服务。

 

参考文章:

• 10分钟看懂Docker和K8S
• 对Docker了解多少？10分钟带你从入门操作到实战上手
• 终于有人把 Docker 讲清楚了，万字详解！
• Docker不香吗，为啥还要K8s？