Kubernetes基础详解（容器编排工具——K8s）

目录

Kubernetes是什么

Kubernetes的基本概念

Kubernetes组件

Kubernetes和Docker的关系与区别

Kubernetes和Swarm的区别

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Kubernetes是什么

 

Kubernetes，也称为K8s，是一个用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统，也就是一个基于容器的集群管理平台。它是一个生产级别的容器编排系统，自动化的容器部署、扩展和管理。

Kubernetes是云原生基金会（CNCF —— Cloud Native Computing Foundation）的项目之一，Prometheus是CNCF的第一个项目，Kubernetes是第二个项目。

官网地址：Kubernetes

官网地址（中文）：Kubernetes

kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的主要功能：

• 自我修复：一旦某一个容器崩溃，能够在1秒中左右迅速启动新的容器
• 弹性伸缩：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
• 服务发现：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
• 负载均衡：如果一个服务起动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡
• 版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本
• 存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷

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Kubernetes的基本概念

Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控

Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行

Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器

Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等

Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护着同一类的多个pod

Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签

NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境

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Kubernetes组件

一个kubernetes集群主要是由控制节点(master)、工作节点(node)构成，每个节点上都会安装不同的组件。  

master节点

• ApiServer : 资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
• Scheduler : 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上
• ControllerManager : 负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等
• Etcd ：负责存储集群中各种资源对象的信息 

node节点

• Kubelet : 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
• KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡
• Docker引擎 : 负责节点上容器的各种操作

 

 

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Kubernetes和Docker的关系与区别

Docker作为单一的容器技术工具并不能很好地定义容器的“组织方式”和“管理规范”，难以独立地支撑起生产级大规模容器化部署的要求。因此容器技术的发展就迅速走向了以Kubernetes为代表的“容器编排”的技术路线，而这也是为什么Docker容器没有直接在生产环境中大规模部署的关键原因。

从背景上说，Kubernetes是由Google与RedHat公司共同主导的开源“容器编排”项目，它起源于Google公司的Borg系统。所以它在超大规模集群管理方面的经验要明显优于其他容器编排技术，加上Kubernetes在社区管理方面的民主化，使得它很快打败了Docker公司推出的容器编排解决方案(Compose+Swarm)，从而成为了容器编排领域事实上的标准。

而在功能上Kubernetes是一种综合的基于容器构建分布式系统的基础架构环境，它不仅能够实现基本的拉取用户镜像、运行容器，还可以提供路由网关、水平扩展、监控、备份、灾难恢复等一系列运维能力，而更重要的是Kubernetes可以按照用户的意愿和整个系统的规则，高度自动化的处理好容器之间的各种关系实现“编排”能力。

此外Kubernetes的出现也重新定义了微服务架构的技术方向，目前通常所说的“云原生”及“Service Mesh(服务网格)”等概念，很大程度上也是依赖于Kubernetes所提供的基础能力。

Docker和Kubenetes之间的关系其实很简单，我们用Kubernetes去管理Docker集群，其实就可以将Docker看成是Kubernetes内部使用的低级别组件。

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Kubernetes和Swarm的区别

Swarm是Docker公司自己发布的一套用来管理Docker集群的较为简单的工具。

K8s是谷歌项目下的容器编排工具，是Google多年大规模容器管理技术的开源版本，起源于Google公司的Borg系统，是众多厂商推崇的docker管理优秀之作，同时K8s也是云原生基金会的项目之一。

K8s的集群管理更趋于完善稳定，性能和功能要比Swarm有优势。

K8s属于Google的生态系统，从未来的更新与发展方面考虑，选择K8s要优于Swarm。