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Kubernetes（K8s）

da__wn 2025-04-01 12:01:03

简介Kubernetes（K8s）

Kubernetes（通常缩写为K8s）是一个开源的容器编排平台，旨在自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它可以帮助开发者和运维人员高效地管理容器化应用，并处理复杂的微服务架构。

Kubernetes的核心概念：

容器化：在容器化应用中，应用及其所有依赖项被打包在一个容器中，确保无论在哪个环境中运行，应用始终一致。Kubernetes通过容器化来管理和调度这些应用。
集群（Cluster）： Kubernetes的工作单元是集群。一个集群由一组物理或虚拟机组成，这些机器被Kubernetes管理。集群包括多个节点，其中一个节点被称为控制平面（Control Plane），而其他的都是工作节点（Worker Nodes）。
Pod： Kubernetes中的最小可调度单元是Pod，一个Pod可以包含一个或多个容器。多个容器通常是紧密相关的，比如一个容器是主应用程序，另一个是它的日志收集工具。容器共享网络和存储资源。
节点（Node）：一个节点是Kubernetes集群中的一个机器（可以是虚拟机或者物理机），每个节点上都运行着Kubernetes的必要组件，如Kubelet（负责管理本节点上的容器）和Kube Proxy（负责服务的网络代理和负载均衡）。
控制平面（Control Plane）：控制平面负责管理Kubernetes集群的状态和全局决策，负责调度和响应集群事件。控制平面包括多个组件：
- API Server：Kubernetes的前端，所有的请求都通过它来进行处理。
- Scheduler：负责调度Pod到合适的节点上。
- Controller Manager：负责维护集群的状态，如处理副本集、Pod的生命周期等。
- Etcd：Kubernetes的分布式存储，用于存储集群的状态信息。
服务（Service）：服务是一个抽象层，定义了Pod的访问策略。它允许客户端访问一组Pod，而不需要知道它们的具体位置。Kubernetes通过负载均衡来确保请求被均匀地分配给所有Pod。
Deployment： Deployment是一种声明式的Pod和ReplicaSet的管理方式。通过定义Deployment，Kubernetes会确保所需的Pod副本数始终是期望的数量。Deployment可以进行版本控制、回滚、扩展等操作。
ReplicaSet： ReplicaSet确保在任意时间点都有指定数量的Pod副本在运行。如果某个Pod发生故障，ReplicaSet会创建新的Pod来替代它，确保系统的高可用性。
Ingress： Ingress是一个HTTP和HTTPS的负载均衡器，用于控制外部流量如何进入集群中的服务。它定义了一些路由规则，可以基于URL路径或者主机来路由请求。
ConfigMap和Secret：
- ConfigMap：用于存储非机密的配置信息，可以在Pod中引用。
- Secret：用于存储敏感信息，如数据库密码等，Secret可以加密存储。

Kubernetes的优势：

高可用性： Kubernetes通过自动化的容器调度和自愈机制，保证了应用的高可用性。例如，当某个节点故障时，Kubernetes会自动将Pod迁移到健康的节点上。
弹性伸缩： Kubernetes支持自动扩展和缩减应用的容器数量。当负载增加时，它可以根据需要自动创建新的容器实例，反之亦然。
负载均衡和服务发现： Kubernetes内建了负载均衡功能，确保不同Pod之间的流量均匀分配。它还支持服务发现，自动将流量引导到可用的Pod上。
简化的部署和管理： Kubernetes支持声明式管理，用户只需要描述应用的期望状态，Kubernetes会自动确保集群达到这个状态。这简化了应用的部署、版本更新和扩展。
支持多种环境： Kubernetes可以运行在多种环境中，包括本地、私有云和公有云。它的可移植性使得开发人员可以更容易地从开发环境迁移到生产环境，或者在不同云平台间迁移。