【Kubernetes】神乎其技的K8s到底是什么，为什么被越来越多人使用_网络协议

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前言

k8sd的简介

k8s是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它提供了一个强大的平台，帮助开发人员和运维团队更轻松地管理和运行容器化应用。

k8s的核心概念包括以下几个方面：

1.pod（容器组）：pod是kubernetes的最小调度单元，它由一个或多个容器组成，共享相同的网络和存储资源。pod提供了容器之间的通信和资源共享机制。
2.deployment（部署）：deployment是用于定义和管理pod的副本数量的资源对象。它可以控制pod的创建、更新和删除过程，实现应用程序的自动化部署和扩展。
3.service（服务）：service是一种抽象，用于定义一组pod的访问方式。它为pod提供了稳定的网络端点，并实现了负载均衡和服务发现功能。
4.namespace（命名空间）：namespace用于划分kubernetes集群中不同团队或项目的资源。它提供了隔离和命名标识的机制，使得不同的团队可以在同一个集群上独立地管理和运行应用程序。
5.volume（存储卷）：volume是用于持久化存储数据的抽象。它可以将外部存储系统挂载到pod中，使得数据可以在容器之间进行共享和持久化。
6.configmap和secret：configmap用于存储应用程序的配置信息，而secret用于存储敏感的密钥和凭证信息。它们可以被挂载到pod中，供应用程序使用。
7.statefulset（有状态集合）：statefulset是用于管理有状态应用程序（如数据库）的资源对象。它为每个pod分配唯一的标识和稳定的网络标识，确保数据的持久性和顺序访问。

除了上述核心概念外，kubernetes还提供了丰富的功能和工具，如自动伸缩、滚动升级、日志和监控、安全性和认证等。同时，kubernetes还支持多种云平台和容器运行时，如aws、azure、docker等。

总之，kubernetes是一个功能强大的容器编排平台，提供了丰富的功能和抽象，使得开发人员和运维团队能够更轻松地管理和运行容器化应用程序。它的设计目标是提供一个开放、可移植和可扩展的平台，使得应用程序能够在不同的环境中高效地运行

k8s的由来

k8s的由来可以追溯到google内部的容器集群管理系统，该系统被称为borg。在google内部，borg系统用于管理数以百万计的容器化应用程序，实现高效的资源利用和应用程序的自动化部署、扩展和管理。

由于borg系统在google内部取得了巨大的成功，google决定将其开源，并于2014年发布了kubernetes项目。kubernetes的目标是为云原生应用提供一个开放、可移植和可扩展的平台，使开发者能够更轻松地构建、部署和管理容器化应用程序。

kubernetes在开源社区中迅速获得了广泛的关注和采用，并成为容器编排领域的事实标准。它得到了全球各个组织和公司的支持和贡献，包括google、red hat、microsoft、ibm等。

kubernetes的设计受到了borg系统的启发，也进行了一系列的改进和扩展，以适应不同环境和需求。它提供了丰富的功能，如自动化部署、弹性伸缩、服务发现、负载均衡、存储管理、故障恢复等，使得开发者能够更好地管理和运行容器化应用。

总之，kubernetes的由来可以追溯到google内部的borg系统，它的开源发布使得容器编排技术得到了广泛的推广和应用。

k8s的特点和功能

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1.自动化部署和扩展：kubernetes可以自动化地部署和扩展应用程序，根据资源需求进行自动调度，确保应用程序的高可用性和性能。
2.服务发现和负载均衡：kubernetes提供了内置的服务发现机制，使得应用程序可以轻松地进行服务间的通信。同时，它还提供了负载均衡功能，确保流量被均匀地分配到不同的服务实例上。
3.存储管理：kubernetes支持各种存储选项，包括本地存储、网络存储和云存储。它可以自动管理存储卷，并将其挂载到容器中，使得应用程序可以持久化地存储数据。
4.自动故障恢复：kubernetes可以自动监测容器和节点的健康状态，并在发生故障时进行自动修复。它支持容器的重新启动、节点的替换和应用程序的滚动升级，以确保应用程序的持续可用性。
5.配置和密钥管理：kubernetes提供了集中式的配置和密钥管理机制，使得应用程序的配置和敏感信息可以被安全地管理和更新。
6.扩展性和可插拔性：kubernetes具有高度可扩展的架构，支持水平扩展和垂直扩展。同时，它还提供了丰富的api和插件机制，可以与其他工具和服务进行集成。

kubernetes是一个功能强大的容器编排平台，可以帮助用户轻松地管理和运行容器化应用程序。它提供了一系列的功能和特性，使得应用程序的部署、扩展、管理和监控变得更加简单和高效。

k8s的组件

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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：集群的控制平面，负责集群的决策
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境

api server：kubernetes的控制面板，提供了集群的api入口，用于管理和监控整个集群。
etcd：kubernetes的数据存储，用于存储集群的配置信息和状态，以及存储应用程序的元数据。
scheduler：kubernetes的调度器，用于将应用程序部署到集群中的节点上，并根据资源需求和节点负载等因素进行自动调度。
controller manager：kubernetes的控制器管理器，用于管理各种控制器，如replicaset、deployment、statefulset等，以保证应用程序的高可用性和可扩展性。
kubelet：kubernetes的节点代理，用于管理节点上的容器和pod，以及与master节点通信和同步状态。
container runtime：kubernetes支持多种容器运行时，如docker、cri-o等，用于创建和管理容器。
kube-proxy：kubernetes的网络代理，用于在集群内部的pod之间提供网络代理和负载均衡服务。
ingress controller：用于实现http和https等应用程序层协议的负载均衡和反向代理。

这些组件共同构成了kubernetes的完整架构，可以实现容器化应用程序的高可用性、自动化部署和管理等功能。

k8s的架构

kubernetes的架构是一个分布式系统，由多个核心组件组成，每个组件负责不同的功能。下面是kubernetes的架构详解：
1.master节点：master节点是kubernetes集群的控制平面，负责管理和监控整个集群。它包括以下组件：

1.api server（api服务器）：提供集群的api入口，用于接收和处理来自用户和其他组件的请求。
2.etcd（数据存储）：用于存储集群的配置信息和状态数据，以及持久化存储应用程序的元数据。
3.scheduler（调度器）：根据资源需求和策略，将应用程序pod调度到合适的节点上运行。
4.controller manager（控制器管理器）：管理各种控制器，如replicaset、deployment等，以保证应用程序的高可用性和可扩展性。

2.node节点：node节点是集群中的工作节点，负责运行应用程序的容器。它包括以下组件：

1.kubelet（节点代理）：负责管理节点上的pod和容器，与master节点通信并同步状态。
2.container runtime（容器运行时）：负责创建和管理容器，如docker、cri-o等。
3.kube-proxy（网络代理）：负责在集群内部的pod之间提供网络代理和负载均衡服务。

3.插件和附加组件：kubernetes还支持各种插件和附加组件，用于扩展集群的功能和能力。一些常见的插件和附加组件包括：

1.network plugin（网络插件）：用于实现集群内部和集群外部的网络通信，如flannel、calico等。
2.dns（域名系统）：提供集群内部的服务发现和命名解析，使得应用程序可以通过名称进行访问。
3.ingress controller（入口控制器）：用于实现http和https等应用程序层协议的负载均衡和反向代理。
4.dashboard（仪表盘）：提供一个web界面，用于可视化地管理和监控集群。

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kubernetes的架构利用分布式系统的原理和设计，实现了容器化应用程序的自动化管理和部署。master节点负责整个集群的控制和管理，而node节点负责运行应用程序的容器。通过这样的架构，kubernetes能够提供高可用性、可扩展性和弹性的容器平台，帮助用户更好地管理和运行容器化应用程序。