Kubernetes简介

Kubernetes概念

Kubernetes是一个开源的容器编排和管理平台，用于自动化应用程序的部署、扩展和操作，可促进声明式配置和自动化。 Kubernetes拥有一个庞大且快速增长的生态，其服务、支持和工具的使用范围相当广泛。

Kubernetes的目标是简化应用程序容器化的管理过程，并提供高度可靠和可扩展的运行环境。

Kubernetes这个名字源于希腊语，意为“舵手”或“飞行员”。k8s 这个缩写是因为 k 和 s 之间有八个字符的关系。 Google 在 2014 年开源了 Kubernetes项目。 Kubernetes建立在 Google 大规模运行生产工作负载十几年经验的基础上， 结合了社区中最优秀的想法和实践。

Kubernetes的特点和优势

1、自动化容器编排：Kubernetes允许自动化地部署、管理和扩展容器化应用程序。它负责容器的调度、容错、负载均衡和扩展，从而减少了运维的负担。

2、高可靠性：Kubernetes提供自愈能力，可以自动检测和替换故障的容器。它确保应用程序的持续可用性，并最小化应用程序中断时间。

3、可伸缩性：Kubernetes允许根据应用程序的负载需求进行水平扩展。它可以根据需要自动调整容器的数量，以满足高流量和高并发的需求。

4、多云支持：Kubernetes可以在多个云平台上运行，如AWS、Azure和Google Cloud等。这使得应用程序具有可移植性，并可以利用不同云服务商的资源和功能。

5、服务发现和负载均衡：Kubernetes提供内置的服务发现和负载均衡机制。它可以自动分配网络地址给容器，并通过负载均衡将流量分发到适当的容器。

6、灵活的存储管理：Kubernetes支持多种存储选项，如本地存储、网络存储和云存储。它提供抽象化的存储接口，简化了应用程序对存储资源的管理。

7、简化配置和管理：Kubernetes使用声明式配置，开发人员只需定义应用程序的期望状态，而不需要指定具体步骤。Kubernetes负责将实际状态与期望状态匹配，并自动处理配置更改。

8、健康检查和自动修复：Kubernetes支持健康检查，可以定期检测容器的状态和健康状况。如果容器出现故障或不响应，Kubernetes会自动替换它，以保持应用程序的正常运行。

Kubernetes介绍

Pod（容器组）：

Pod是Kubernetes中最小的可部署单元，它是一个或多个紧密关联的容器的组合。这些容器共享相同的网络命名空间、存储资源和生命周期。Pod通常用于封装应用程序的组件，例如Web服务器、数据库或后台任务。

Deployment（部署）：

Deployment是一种声明性的对象，用于定义Pod和副本集的规范。它描述了如何创建和更新Pod，包括所需的副本数量、Pod模板以及更新策略。Deployment提供了应用程序的声明性定义，使得管理和升级应用程序变得更加方便。

Service（服务）：

Service是一种抽象，用于公开一组Pod作为网络服务。它为Pod提供了一个稳定的网络终结点，并通过负载均衡将流量分发到这些Pod。Service可以根据其标签选择器来选择要公开的Pod，并为它们分配一个唯一的访问IP和端口。

ReplicaSet（副本集）：

ReplicaSet确保指定数量的Pod副本正在运行。它是Deployment背后的实现机制之一。当Pod的数量少于指定的副本数量时，ReplicaSet会自动创建新的Pod副本。当Pod的数量多于指定的副本数量时，ReplicaSet会自动删除多余的Pod。

Namespace（命名空间）：

Namespace用于在Kubernetes集群中对资源进行隔离和分组。它是一种虚拟的集群划分方式，可以将集群划分为多个逻辑部分。通过将资源放置在不同的命名空间中，可以将不同的团队、项目或环境隔离开来，提高集群的可管理性和安全性。

Label（标签）和 Selector（选择器）：

Label是用于标识Kubernetes对象的键值对。它们可以被附加到Pod、Deployment、Service等对象上，并用于标识和组织这些对象。Selector是一种用于选择带有特定标签的对象的机制，它可以在Service、ReplicaSet等对象中使用，以确定要操作的对象集。

ConfigMap（配置映射）和 Secret（秘密）：

ConfigMap用于存储应用程序的配置数据，例如环境变量、配置文件等。它可以在Pod中作为卷（Volume）或环境变量使用。Secret用于存储敏感信息，例如密码、API密钥等。Secrets被Base64编码并且以安全的方式传输和存储。

Volume（存储卷）：

Volume用于在Pod和容器之间共享和持久化数据。它可以将磁盘、网络存储、主机文件系统等附加到Pod中，以便应用程序可以在其上进行读写操作。Volume使得数据在Pod重新启动或迁移时仍然可用。

StatefulSet（有状态副本集）：

StatefulSet用于管理有状态应用程序的部署。与无状态应用程序不同，有状态应用程序具有持久性数据和唯一的网络标识。StatefulSet确保Pod按照定义的顺序和标识进行创建、更新和删除，并为每个Pod分配一个稳定的网络标识。

DaemonSet（守护进程集）：

DaemonSet用于在集群中的每个节点上运行一个Pod的副本。它适用于需要在每个节点上运行特定任务的情况，例如日志收集、监视代理等。

Job和CronJob：

Job用于运行一次性任务，即运行到完成的任务。CronJob基于Cron表达式定时运行任务，例如定期备份、定时清理等。

Ingress（入口）：

Ingress是一种用于公开集群内服务的规则集合。它允许外部流量通过统一的入口访问集群中的多个服务。Ingress可以配置路由规则、SSL/TLS证书等。