Kubernetes简介

Kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的功能：

• 自我修复，一旦某个容器崩溃，能够在1秒左右迅速启动新的容器
• 弹性伸缩，可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
• 服务发现，服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
• 负载均衡，如果一个服务启动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡
• 版本回退，如果发现新发布的程序有问题，可以立即回退到原来的版本
• 存储编排，可以根据自身的需求自动创建存储卷

Kubernetes组件

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（管理）

• ApiServer：资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
• Scheduler：负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上
• ControllerManager：负责维护集群的状态，比如程序部署工作、故障检测、自动扩展、滚动更新等
• Etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息

node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境（干活）

• Kubelet：负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
• KubeProxy：负责提供集群内部的服务发现和负载均衡
• Docker：负责节点上容器的各种操作

下面，以部署一个Nginx服务来说明Kubernetes系统各个组件调用关系：

1. 首先要明确，一旦Kubernetes环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中。
2. 一个Nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的ApiServer组件。
3. ApiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上。此时，它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知ApiServer。
4. ApiServer调用Controller-Manager去调度Node节点安装Nginx服务。
5. Kubelet接收到指令后，会通知Docker，然后由Docker来启动一个Nginx的Pod。Pod是Kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在Pod中。
6. 一个Nginx服务就运行了，如果需要访问Nginx，就需要通过Kube-proxy来对Pod产生访问的代理，这样，外界用户就可以访问集中的Nginx服务了。

Kubernetes概念

• Master：集群控制节点，每个集群要求至少有一个 Master 节点来负责集群的管控。
• Node：工作负载节点，由 Master 分配容器到这些 Node 工作节点上，然后 Node 节点上的 Docker 负责容器的运行。
• Pod：Kubernetes 的最小控制单元，容器都是运行在 Pod 中的，一个 Pod 中可以有一个或多个容器。
• Controller：控制器，通过它来实现对 Pod 的管理，比如启动 Pod 、停止 Pod 、伸缩 Pod 的数量等等。
• Service：Pod 对外服务的统一入口，其下面可以维护同一类的多个 Pod 。
• Label：标签，用于对 Pod 进行分类，同一类 Pod 会拥有相同的标签。
• NameSpace：命名空间，用来隔离 Pod 的运行环境。