笔记 | Kubernetes

### Kubernetes 概述
#### Kubernetes 是什么？
Kubernetes 是一个**可移植的、可扩展**的**开源平台**
用于**管理容器**的工作负载和服务
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系统
Kubernetes 的服务、支持和工具广泛可用
名称 Kubernetes 源于希腊语，意为 "舵手" 或 "飞行员"。简称：*k8s*
Google 在 2014 年开源了 Kubernetes 项目

### 为什么使用 Kubernetes
#### 传统部署时代
早期，组织在物理服务器上运行应用程序
- **无法为物理服务器中的应用程序定义资源边界**
- **这会导致资源分配问题**

例如
- 如果在物理服务器上运行多个应用程序
- 则可能会出现一个应用程序占用大部分资源的情况
- 结果可能导致其他应用程序的性能下降

一种解决方案是在不同的物理服务器上运行每个应用程序
- **但是由于资源利用不足而无法扩展**
- **并且组织维护许多物理服务器的成本很高**

#### 虚拟化部署时代
它允许您在单个物理服务器的 CPU 上运行多个虚拟机（VM）
- **虚拟化功能允许应用程序在 VM 之间隔离，并提供安全级别**
- **因为一个应用程序的信息不能被另一应用程序自由地访问**

> 可以轻松地添加或更新应用程序、降低硬件成本等等
> 可以更好地利用物理服务器中的资源
> 可以实现更好的可伸缩性
> 每个 VM 是一台完整的计算机，在虚拟化硬件之上运行所有组件，包括其自己的操作系统

#### 容器部署时代
容器类似于 VM，但是它们具有轻量级的隔离属性
可以在应用程序之间共享操作系统（OS）
因此，容器被认为是轻量级的
容器与 VM 类似，具有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等
由于它们与基础架构分离，因此可以跨云和 OS 分发进行移植

容器因具有许多优势而变得流行起来
![物理机到容器的区别](/media/images/editor/k8s/Kubernetes_vm_docker_20201220183347568846.png "物理机到容器的区别")

#### 容器具有以下好处
**敏捷应用程序的创建和部署**
- 与使用 VM 镜像相比，提高了容器镜像创建的简便性和效率

**持续开发、集成和部署**
- 通过快速简单的回滚(由于镜像不可变性)，提供可靠且频繁的容器镜像构建和部署

**关注开发与运维的分离**
- 在构建/发布时而不是在部署时创建应用程序容器镜像，从而将应用程序与基础架构分离

**可观察性**
- 不仅可以显示操作系统级别的信息和指标
- 还可以显示应用程序的运行状况和其他指标信号

**跨开发、测试和生产的环境一致性**
- 在便携式计算机上与在云中相同地运行

**云和操作系统分发的可移植性**
- 可在 Ubuntu、RHEL、CoreOS、本地、Google Kubernetes Engine 和其他任何地方运行

**以应用程序为中心的管理**
- 提高抽象级别，从在虚拟硬件上运行 OS 到使用逻辑资源在 OS 上运行应用程序

**松散耦合、分布式、弹性、解放的微服务**
- 应用程序被分解成较小的独立部分，并且可以动态部署和管理
- 而不是在一台大型单机上整体运行

**资源隔离**
- 可预测的应用程序性能

**资源利用**
- 高效率和高密度

#### 为什么需要 Kubernetes
容器是打包和运行应用程序的好方式
- 在生产环境中，您需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机
- 如果一个容器发生故障，则需要启动另一个容器
- 如果系统处理此行为，会不会更容易

这就是 Kubernetes 的救援方法
- Kubernetes 为您提供了一个可弹性运行分布式系统的框架
- Kubernetes 会满足您的扩展要求、故障转移、部署模式等
- 例如，Kubernetes 可以轻松管理系统的 Canary 部署

#### Kubernetes 它能做什么?
服务发现和负载均衡
- Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器
- 如果到容器的流量很大，Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定

存储编排
- Kubernetes 允许您自动挂载您选择的存储系统
- 例如本地存储、公共云提供商等

自动部署和回滚
- 您可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态
- 它可以以受控的速率将实际状态更改为所需状态
- 您可以自动化 Kubernetes 来为您的部署创建新容器
- 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器

自动二进制打包
- Kubernetes 允许您指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）
- 当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源

自我修复
- Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器
- 并且在准备好服务之前不将其通告给客户端

密钥与配置管理
- Kubernetes 允许您存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥
- 您可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥

#### Kubernetes 不是什么
**Kubernetes 不是传统的、包罗万象的 PaaS（平台即服务）系统**
**由于 Kubernetes 在容器级别而不是在硬件级别运行**
**因此它提供了 PaaS 产品共有的一些普遍适用的功能，例如部署、扩展、负载均衡、日志记录和监视**
**但是，Kubernetes 不是单一的，默认解决方案是可选和可插拔的**
**Kubernetes 提供了构建开发人员平台的基础**
**但是在重要的地方保留了用户的选择和灵活性**

**Kubernetes 不限制支持的应用程序类型**
- Kubernetes 旨在支持极其多种多样的工作负载，包括无状态、有状态和数据处理工作负载
- 如果应用程序可以在容器中运行，那么它应该可以在 Kubernetes 上很好地运行

**Kubernetes 不部署源代码，也不构建您的应用程序**
- 持续集成(CI)、交付和部署（CI/CD）工作流取决于组织的文化和偏好以及技术要求

**Kubernetes 不提供应用程序级别的服务作为内置服务**
- 例如中间件（例如，消息中间件）、数据处理框架（例如，Spark）、数据库（例如，mysql）、缓存、集群存储系统（例如，Ceph）
- 这样的组件可以在 Kubernetes 上运行，并且/或者可以由运行在 Kubernetes 上的应用程序通过可移植机制（例如，开放服务代理）来访问

**Kubernetes 不指定日志记录、监视或警报解决方案**
- 它提供了一些集成作为概念证明，并提供了收集和导出指标的机制

**Kubernetes 不提供或不要求配置语言/系统（例如 jsonnet）**
- 它提供了声明性 API
- 该声明性 API 可以由任意形式的声明性规范所构成

**Kubernetes 不提供也不采用任何全面的机器配置、维护、管理或自我修复系统**
**此外，Kubernetes 不仅仅是一个编排系统，实际上它消除了编排的需要**

**编排的技术定义是执行已定义的工作流程：**
- 首先执行 A，然后执行 B，再执行 C
- 相比之下，Kubernetes 包含一组独立的、可组合的控制过程
- 这些过程连续地将当前状态驱动到所提供的所需状态
- 从 A 到 C 的方式无关紧要，也不需要集中控制，这使得系统更易于使用且功能更强大、健壮、弹性和可扩展性

晓松

Kubernetes 概述

Kubernetes(k8s) 简介

晓松

Kubernetes 概述 Kubernetes(k8s) 简介

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