Kubernetes(k8s)是Google開源的容器集群管理系統(tǒng)纵竖。在Docker技術(shù)的基礎(chǔ)上漠烧，為容器化的應(yīng)用提供部署運行、資源調(diào)度靡砌、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和動態(tài)伸縮等一系列完整功能已脓，提高了大規(guī)模容器集群管理的便捷性。

Kubernetes最主要的設(shè)計思想是通殃，從更宏觀的角度度液，以統(tǒng)一的方式來定義任務(wù)之間的各種關(guān)系厕宗，并且為將來支持更多種類的任務(wù)留足余地。

Kubernetes所擅長的堕担，是按照用戶的意愿和整個系統(tǒng)的規(guī)則已慢，完全自動化地處理好容器之間的各種關(guān)系。這種功能霹购，就是我們經(jīng)常聽到的一個概念：編排佑惠。所以說，Kubernetes的本質(zhì)齐疙，是為用戶提供一個具有普遍意義的容器編排工具膜楷。

k8s中幾個重要概念

(1) Cluster,Cluster是 計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的集合贞奋，k8s利用這些資源運行各種基于容器的應(yīng)用赌厅。

(2) Master, Master是cluster的大腦，他的主要職責(zé)是調(diào)度轿塔，即決定將應(yīng)用放在那里運行特愿。master運行l(wèi)inux操作系統(tǒng)，可以是物理機或者虛擬機勾缭。為了實現(xiàn)高可用揍障，可以運行多個master。

(3) Node, Node的職責(zé)是運行容器應(yīng)用漫拭。node由master管理亚兄，node負責(zé)監(jiān)控并匯報容器的狀態(tài)，同時根據(jù)master的要求管理容器的生命周期采驻。node運行在linux的操作系統(tǒng)上审胚，可以是物理機或者是虛擬機。

(4),pod,pod是k8s的最小工作單元礼旅。每個pod可以包含一個或者多個容器膳叨。pod中的容器會作為一個整體被master調(diào)度到一個node上運行。 Pod有兩種使用方式痘系，運行單一容器和運行多個容器菲嘴， 運行單一容器是Kubernetes 最常見的模型，即便是只有一個容器汰翠，Kubernetes 管理的也是Pod 而不是直接管理容器龄坪。而pod中運行多個容器的話，哪些容器應(yīng)該放到一個Pod中复唤？答案是：這些容器聯(lián)系必須非常緊密健田，而且需要直接共享資源。

(5）controller, k8s不會直接創(chuàng)建pod,而是通過controller來管理pod的佛纫。controller中定義了pod的部署特性妓局，比如有幾個副本总放，在什么樣的node上運行等。為了滿足不同的業(yè)務(wù)場景好爬，k8s提供了多種controller局雄，包括Replication Controller（RC）、Replica Set（RS）存炮、Deployment 炬搭、daemonset、statefulset僵蛛、job等尚蝌。

RC是K8s集群中最早的保證Pod高可用的API對象，通過監(jiān)控運行中的Pod來保證集群中運行指定數(shù)目的Pod副本充尉。指定的數(shù)目可以是多個也可以是1個；少于指定數(shù)目衣形，RC就會啟動運行新的Pod副本驼侠；多于指定數(shù)目，RC就會殺死多余的Pod副本谆吴。即使在指定數(shù)目為1的情況下倒源，通過RC運行Pod也比直接運行Pod更明智，因為RC也可以發(fā)揮它高可用的能力句狼，保證永遠有1個Pod在運行笋熬。

(6)Replica Set （RS）

RS是新一代RC，提供同樣的高可用能力腻菇，區(qū)別主要在于RS后來居上胳螟，能支持更多種類的匹配模式。RS對象一般不單獨使用筹吐，而是作為Deployment的理想狀態(tài)參數(shù)使用糖耸。使用deployment時會自動創(chuàng)建Replica Set ，也就是說deployment是通過Replica.Set來管理pod的多個副本的丘薛，我們通常不需要直接使用Replica Set 嘉竟。

(7) deployment（部署）

Deployment表示用戶對K8s集群的一次更新操作，它是一個比RS應(yīng)用模式更廣的API對象洋侨，可以是創(chuàng)建一個新的服務(wù)舍扰，更新一個新的服務(wù)，也可以是滾動升級一個服務(wù)希坚。以K8s的發(fā)展方向边苹，未來對所有長期伺服型的的業(yè)務(wù)的管理，都會通過Deployment來管理吏够。

(8) daemonset（后臺支撐型服務(wù)）

長期伺服型和批處理型服務(wù)的核心在業(yè)務(wù)應(yīng)用勾给，可能有些節(jié)點運行多個同類業(yè)務(wù)的Pod滩报，有些節(jié)點上又沒有這類Pod運行；而后臺支撐型服務(wù)的核心關(guān)注點在K8s集群中的節(jié)點（物理機或虛擬機）播急，要保證每個節(jié)點上都有一個此類Pod運行脓钾。節(jié)點可能是所有集群節(jié)點選定的一些特定節(jié)點。典型的后臺支撐型服務(wù)包括桩警，存儲可训，日志和監(jiān)控等在每個節(jié)點上支持K8s集群運行的服務(wù)。

(9) statefuleset

能夠保證pod的每個副本在整個生命周期中名稱是不變的捶枢，而其他controller不提供這個功能握截。當某個pod發(fā)生故障需要刪除并重新啟動時，pod的名稱不會發(fā)生變化烂叔，同時statefulset會保證副本按照固定的順序啟動谨胞、更新或者刪除。蒜鸡、

(10) job 用于運行結(jié)束就刪除的應(yīng)用胯努，而其他controller中的pod通常是長期持續(xù)運行的。

(11) service, deployment可以部署多個副本逢防，每個pod 都有自己的IP叶沛，外界如何訪問這些副本那？答案是service忘朝。

k8s的service定義了外界訪問一組特定pod的方式灰署。service有自己的IP和端口，service為pod提供了負載均衡局嘁。

k8s運行容器pod與訪問容器這兩項任務(wù)分別由controller和service執(zhí)行溉箕。

(12）、namespace

可以將一個物理的cluster邏輯上劃分成多個虛擬cluster导狡，每個cluster就是一個namespace约巷。不同的namespace里的資源是完全隔離的。Kubernetes 默認創(chuàng)建了兩個

Kubernetes 默認創(chuàng)建了兩個,Namespace旱捧。default -- 創(chuàng)建資源時如果不指定独郎，將被放到這個

Namespace 中。kube-system：Kubernetes 自己創(chuàng)建的系統(tǒng)資源將放到這個Namespace 中

1枚赡、k8s中master的組成

(1) API, Server(kube-apiserver),API Server是k8s的前端接口氓癌，各種客戶端工具以及k8s其他組件可以通過它管理集群的各種資源。

(2) Scheduler(kube-scheduler),scheduer負責(zé)決定將pod放在哪個node上運行贫橙。另外scheduler在調(diào)度時會充分考慮集群的架構(gòu)贪婉，當前各個節(jié)點的負載，以及應(yīng)用對高可用卢肃、性能疲迂、數(shù)據(jù)親和性的需求才顿。

(3) Controller,Manager(kube-controller-manager),負責(zé)維護集群的狀態(tài)，比如故障檢測尤蒿、自動擴展诀蓉、滾動更新等红选。Controller

Manager 由多種 controller組成雷逆，包括 replication controller壤追、endpoints,controller、namespace,controller示弓、serviceaccounts controller 等讳侨。

不同的 controller管理不同的資源。例如 replication controller 管理 Deployment奏属、StatefulSet跨跨、DaemonSet 的生命周期，namespace controller 管理 Namespace資源囱皿。

（4）etcd

負責(zé)保存k8s集群的配置信息和各種資源的狀態(tài)信息歹叮，K8S中所有的服務(wù)節(jié)點的信息數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)都是存儲在ETCD中铆帽，當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，etcd會快速的通知k8s相關(guān)組件德谅。

（5）pod網(wǎng)絡(luò)（flannel ）

pod要能夠相互通信爹橱，k8s集群必須掌握pod網(wǎng)絡(luò)，flannel是其中一個可選的方案窄做。

k8s中node的組成

（1）kubelet,? 是node的agent愧驱，當scheduler去確定在某個node上運行pod后，會將pod的具體配置信息發(fā)送給該節(jié)點的kubelet椭盏，kubelet會根據(jù)這些信息創(chuàng)建和運行容器组砚，并向master報告運行狀態(tài)。

（2）kube-proxy, service 在邏輯上代表了后端的多個 Pod掏颊，外界通過service 訪問 Pod糟红。service接收到的請求是如何轉(zhuǎn)發(fā)到 Pod 的呢？這就是kube-proxy要完成的工作乌叶。proxy是配合service實現(xiàn)從pod到service盆偿， 以及從外部的node? port到service的訪問。每個 Node都會運行 kube-proxy 服務(wù)准浴，它負責(zé)將訪問 service 的 TCP/UPD,數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到后端的容器事扭。如果有多個副本，kube-proxy會實現(xiàn)負載均衡乐横。

（3）pod網(wǎng)絡(luò), pod能能夠互相通信求橄，k8s集群必須部署pod網(wǎng)絡(luò)今野，flannel是其中一個可以選擇的方案

1.? ?kubectl發(fā)送部署deployment的請求到API Server。

2罐农、API Server通知Controller Manager創(chuàng)建一個deployment資源条霜。

3、Deployment controller向API Server發(fā)送創(chuàng)建ReplicaSet的需求啃匿。

4蛔外、ReplicaSet通知ReplicaSet controller啟動。

5溯乒、ReplicaSet controller發(fā)送創(chuàng)建Pod需求到API Server

6夹厌、API Server通知Scheduler執(zhí)行調(diào)度任務(wù)

7、Scheduler根據(jù)副本數(shù)將分配Pod到集群中的node節(jié)點

8裆悄、API Server通知對應(yīng)的node節(jié)點上面的kubelet組件準備創(chuàng)建pod

9矛纹、kubelet告訴docker在本節(jié)點上運行容器。

10光稼、docker在節(jié)點上運行一個或多個容器或南。

Deployment 的概念

作為最常用的Kubernetes對象，Deployment經(jīng)常會用來創(chuàng)建 ReplicaSet和Pod艾君，我們往往不會直接在集群中使用ReplicaSet部署一個新的微服務(wù)采够，一方面是因為ReplicaSet 的功能其實不夠強大，一些常見的更新冰垄、擴容和縮容運維操作都不支持蹬癌，Deployment的引入就是為了支持這些復(fù)雜的操作

Deployment 執(zhí)行流程總結(jié)

最后，總結(jié)一下deployment實現(xiàn)的過程：

（1）首先用戶通過 kubectl 創(chuàng)建Deployment虹茶。

（2）接著逝薪，Deployment創(chuàng)建 ReplicaSet。

（3）然后蝴罪，ReplicaSet 創(chuàng)建Pod

（4）最后董济，pod在每個節(jié)點上通過kubelet調(diào)用docker完成容器創(chuàng)建。

這個工作就變成了一個挑戰(zhàn)要门，而且全部停止了服務(wù)虏肾，再逐步升級的方式會導(dǎo)致服務(wù)較長時間不可用。針對這個問題暂衡，k8s提供了滾動更新(rolling-update)的方式來解決上述問題询微。滾動更新是針對pod來操作的，它通過一次只更新一小部分副本狂巢，成功后撑毛，再更新更多的副本，最終完成所有副本的更新。滾動更新的最大的好處是零停機藻雌，整個更新過程始終有副本在運行雌续，從而保證了服務(wù)的連續(xù)性。

Kubectl?get 命令?：獲得資源信息

# 查看所有的資源信息

$ kubectl get all

$ kubectl get --all-namespaces

# 查看pod列表

$ kubectl get pod

# 顯示pod節(jié)點的標簽信息

$ kubectl get pod --show-labels

# 根據(jù)指定標簽匹配到具體的pod

$ kubectl get pods -l app=example

# 查看node節(jié)點列表

$ kubectl get node

# 顯示node節(jié)點的標簽信息

$ kubectl get node --show-labels

# 查看pod詳細信息胯杭，也就是可以查看pod具體運行在哪個節(jié)點上（ip地址信息）

$ kubectl get pod -o wide

# 查看服務(wù)的詳細信息驯杜，顯示了服務(wù)名稱，類型做个，集群ip鸽心，端口，時間等信息

$ kubectl get svc

$ kubectl get svc -n kube-system

# 查看命名空間

$ kubectl get ns

$ kubectl get namespaces

# 查看所有pod所屬的命名空間

$ kubectl get pod --all-namespaces

# 查看所有pod所屬的命名空間并且查看都在哪些節(jié)點上運行

$ kubectl get pod --all-namespaces? -o wide

# 查看目前所有的replica set居暖，顯示了所有的pod的副本數(shù)顽频，以及他們的可用數(shù)量以及狀態(tài)等信息

$ kubectl get rs

# 查看已經(jīng)部署了的所有應(yīng)用，可以看到容器太闺，以及容器所用的鏡像糯景，標簽等信息

$ kubectl get deploy -o wide

$ kubectl get deployments -o wide