k8s是什么

生么是k8s：

Kubernetes:8个字母省略，就是k8s

自动部署，自动扩展和管理容器化部署的应用程序的一个开源系统、

k8s是负责自动化运维管理多个容器化程序的集群，是一个功能强大的容器编排工具。

分布式和集群化的分布式进行容器管理。

1.15   1.18    1.20  1.28   现在普遍用的是1.20

k8s是Google的borg系统作原型，后期经由go语言编写的开源软件。

Docker微服务，可以满足微服务使用，那么为什么还要使用k8s呢。

1. 传统的部署方式：一般意义上的二进制部署，安装-运行-运行维护，需要专业的人员，如果出现故障还需要人工重新拉起来，而且如果业务量增大，只能水平的拓展，再部署一个。
2. 容器化，可以用dockerfile编写好自定义的容器，随时基于镜像都可以运行，数量少，还能管的过来，数量一旦太多管理起来太复杂。而且。Docker一般是单机运行，没有高可用。

k8s的作用：简单，高效的部署容器化的应用。

1. 解决了docker的单机部署和无法集群化的特点
2. 解决了随着容器数量的增加，对应增加的管理成本。
3. 容器的高可用，提供了一种容器的自愈机制。
4. 解决了容器没有预设模版，以及无法快速，大规模部署，以及大规模的容器调度。
5. ks8提供了集中化配置管理的中心。
6. 解决了容器的生命周期的管理工具。
7. 提供了图形化工具，可以用图形化工具对容器进行管理。

k8s是基于开源的容器集群管理系统，在docker容器技术的基础之上。为容器化的应用提供部署。运行，资源调度。服务发现，动态伸缩等一系列完整的功能。

大规模容器管理：作用

1. 对docker容器技术从应用的包----部署----运行----停止----销毁，全部生命周期管理。
2. 集群方式运行，跨机器的容器管理
3. 解决docker的跨机器运行的网络问题
4. k8s可以自动修复，使得整个容器集群可以在用户期待的状态下运行。

k8s的特性：

1. 弹性伸缩：基于命令，或者图形化界面基于CPU的使用情况，自动的对部署的程序进行扩容和伸缩。以最小的成本运行服务。
2. 自我修复：节点故障时，重启启动失败的容器，替换和重新部署。
3. 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（内部地址和一个内部的DNS名称），自动负载均衡关联所有的容器。
4. 自动发布和回滚：k8s采用滚动的策略更新应用。如果更新过程中出现故障，可以根据回滚点来进行回滚。
5. 集群化的配置管理和密钥管理。 k8s集群内的各个组件都是要进行秘钥对验证的。但是k8s的安全性不够。核心的组件不建议部署，自定义应用。

     6，存储编排：                 

                1，可以自动化的吧容器部署在节点上。

                2，可以通过命令行或者yml文件（自定义pod）实现指定节点部署

                3，可以通过网络存储，NFS g fs

     7,任务进行批次处理：

        提供一次性的任务， 定时任务，满足需要批量处理和分析的场景。   

k8s的核心组件：

1. kube-apiserver:k8s集群之中每个组件都是要靠密钥对来进行验证，组件之间的通信apiserver.API是应用接口服务，k8s的所有资源请求和调用操作都是kube-apiserver来完成。

       所有对象资源的增，删，改。查和监听的操作都是kube-apiserver处理完成之后交给etcd来进行。

Api-server是k8s所有请求的入口服务，api-server接受k8s的所有请求（命令行和图像化界面）

然后根据用户的具体请求，通知对应的组件展示或者运行命令。

APIserver相当于整个集群的大脑。

    2，kube-controller-manager:运行管理控制器。是k8s集群中处理常规任务的后台线程。是集群中所有资源对象的自动化控制中心。一个资源对应一个控制器，controller-manager负责管理这些控制器。

1. node controller（节点控制器）：负责节点的发现以及节点故障时的发现和响应。
2. Replication controller（副本控制器）：控制关联pod的副本数。可以随时扩容。
3. Endpoints controller（端点控制器）:监听service和对应pod的福本变化。端点就是服务暴漏出的访问点。要访问这个服务，必须要知道他的endpoints。就是内部每个服务的IP地址+ 端口。
4. Service account 和roken controllers（服务账户和令牌控制）      为命名空间创建，默认账户和API访问令牌。Namespace，访问不同的命令空间。
5. resourcequota controller（资源控制器）：可以对命名空间的资源使用进行控制。   也可以对pod的资源进行控制。
6. namespace controller（命名空间的控制器）：管理命名空间的生命周期。
7. Server controller（服务器节点控制）：k8s集群和外部的主机之间的接口控制器。

     

    3.kube-scheduler：资源调度组件，根据调度算法为新创建的pod选择一个合适的node节点。         可以理解为k8s的所有node节点的调度器，部署和调度node

       预先策略：人工定制，指定的node节点上部署

       预先策略：限制条件。

      根据调度算法选择一个合适的node，node的节点的资源情况，node的资源控制的情况等等，          选一个资源最富裕，负载最小的node来部署。

    4,ETCD:k8s的存储服务，etcd分布式键值存储系统（key:value）k8s的关键配置和用户配  置，     先通过APIserver调用etcd当中的存储信息。然后在实施。（这个集群当中，能对etcd存储进行    读写权限的，只有API-server）  主节点上

node组件：

1. kubelet:node 节点的监视器，以及于MASTER节点的通讯器，可以理解为master在node节点上的眼线。

   Kubelet会定向时向API server汇报自己的node上的运行服务的状态，APl-server会把节点状态保存etcd存储当中。

   接受来自master节点的调度命令。 如果发现自己的状态和master状态不一致，会调用docker的接口，同步数据。

   对节点上容器的生命周期进行管理，保证节点上的镜像不会占满磁盘空间，退出的容器的资源，进行回收。

      2.kube-porxy：

   实现每个node节点上的pod网络代理。负责节点上的网络规划核四层负载工作。负责写入iptables（快淘汰）ipvs实现服务映射。

 Pod不是容器

Kube-prxoxy：本身不直接给pod提供网络代理，proxy是service资源的载体。

Kube-porxy：实际上代理的是pod的集群网络（虚拟网络）

k8s的每个node节点上都有一个kube-proxy组件。

       3，docker：容器引擎，运行容器。负责本机的容器创建和管理。

   k8s要创建pod时，kube-sheduler调度到节点上（node节点）。节点上的kubelet只是docker启动特点的溶气。

   Kubelet把容器的信息收集，发送给主节点。需要在主节点发布指令，节点上kubelet就会指示docker拉去镜像，启动或者停止容器。

      

      4，pod运行在节点上的。是k8s当中创建或者部署的最小最简单的一个基本单位，一个pod代表集群上正在运行的一个进程。

   同一个pod内的每个容器就是一颗豌豆。

Pod是由一个或者多个容器组成，pod中的容器共享网络，存储和计算资源，可以部署在不同的docker主机上。

   一个pod里面可以运行多个容器或者具有关联的多个容器组成一个pod

Deployment：无状态应用部署，作用就是管理和控制pod，以及replicaset（运行几个 容器）管控他的运行状态。

Replicaset:保证pod的副本数量，受控于deploment。

在k8s中，部署服务，实际上就是pod，deployment部署的服务就是pod，rereplicaset的就是来定义pod的容器数量。可以保证pod的不可重复性。在当前命名空间不能重复。不同命名空间名称可以重复。

官方推荐使用deploment进行服务部署。

Daemonset：确保所有节点运行同一类的pod

Statefulset：有状态应用部署。

Job：可以在pod中设置一次性任务，运行完即退出。

Cronjob：一直在运行的周期性任务。

Service的作用：

在k8s集群当中，创建一个pod之后，都会其中运行的容器分配一个集群内的IP地址。由于业务的变更，容器可能会发生变化，IP地址也会发生变化，service的作用就是提供整个pod对外统一的IP地址。

Service就是一个网管（路由器）通过访问service就可以访问pod内部的容器集群。

Service能实现负载均衡和代理-----kube-proxy-----来实现负载均衡

Service是k8s微服务的核心，屏蔽了服务的细节，统一的对外暴漏的端口，真正实现了“微服务”。

Service的流量调度：userspace（用户空间，废弃）iptablees（即将废弃），IPVS（目前1.20都用IPVS）

 Label：标签：

k8s的特色管理方式，分类管理资源对象。

Label标签可以用户自定义

Label选择器：等于 不等于 使用定义的标签名。

Ingress:的作用：

 k8s集群对外暴漏提供访问的接口。属于应用层，七层代理，转发的是http请求 http/https   service是四层转发，转发的是流量。

Namespace：

在k8s上可以通过namesapce来实现资源隔离，项目隔离。

通过namespace可以吧集群划分为多个资源不可共享的虚拟集群组。

不同命名空间里面的资源名称可以重复的。

工作过程

首先认证主节点

k8s管理员访问集群的第一步  auth（权限验证，有权限才能访问），API-server 提供集群的统一访问接口（调用集群内部的各个服务，收集集成信息保存到所有集群信息）----->kube-contronller-manager（节点控制器）---> kube-schudel（调度器）主节点认证完成之后。

（kubelet）节点的监控器，管理node节点上的docker资源----> （kube-proxy）代理服务，负责代理pod节点的网络地址.

当客户端来访问节点：  客户端通过防护墙访问kube-proxy（kube-proxy对应pod的server）获取容器内部的资源

调度节点（kube-schudel）形成新的pod，会把pod指定安排到指定的容器上（创建pod的过程）