kubernetes详解

Kubernetes(简称K8s)是一个开源的容器编排系统，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序，它起源于谷歌的Borg系统，后来成为云原生计算基金会(CNCF)的一部分，Kubernetes在云计算领域得到了广泛的应用，因为它可以帮助开发人员和运维人员轻松地管理和部署应用程序，本文将介绍Kubernetes的一些基本知识点。

1. Kubernetes核心组件

Kubernetes的核心组件包括：

- API Server:Kubernetes的控制平面，负责管理整个系统的元数据，如对象、配置等。

- etcd:一个高可用的键值存储系统，用于存储Kubernetes的所有数据。

- Controller Manager:负责管理各种控制器，如ReplicaSet、Deployment等，以确保集群中的资源按照预期运行。

- Scheduler:根据资源需求和负载情况，为新创建的Pod选择合适的节点进行部署。

- Kubelet:运行在每个节点上，负责管理节点上的容器，如启动、停止、重启等。

- Container Runtime:负责运行容器，如Docker、containerd等。

2. Pod

Pod是Kubernetes中最小的部署单元，它可以包含一个或多个紧密关联的容器，一个Pod中的容器共享网络命名空间和存储卷，这使得它们可以相互通信和共享数据，Pod有以下特点：

- 有生命周期管理：可以自动创建、启动、停止和删除Pod。

- 可以水平扩展：通过副本数来调整Pod的副本数量，以满足不同的并发需求。

- 与节点紧密关联：一个Pod只能分配到一个节点上运行。

3. Service

Service是一种抽象，它定义了一组Pod的访问策略，通过Service,用户可以在集群内部访问这些Pod,而无需关心它们的具体位置，Service有以下特点：

- 提供稳定的虚拟IP地址：Service会为每个后端Pod提供一个固定的虚拟IP地址，客户端可以通过这个地址访问后端Pod。

- 负载均衡：Service可以对后端Pod进行负载均衡，如轮询、随机等策略。

- 会话保持：Service可以保证同一个客户端的请求始终被路由到同一个后端Pod上。

4. Namespace

Namespace是Kubernetes中的一种资源隔离机制，它可以将集群划分为多个逻辑分组，每个分组都有自己的资源和权限，通过Namespace,用户可以实现多租户环境，或者隔离不同团队的工作负载，要使用Namespace,只需在创建资源时指定相应的名称空间即可。

5. ConfigMap和Secret

ConfigMap和Secret是Kubernetes中用于存储非机密性数据的两种资源类型，ConfigMap用于存储配置信息，如环境变量、配置文件等；Secret用于存储敏感信息，如密码、密钥等，这些资源可以在Pod中以文件形式挂载，或者作为环境变量或命令行参数传递给容器。

6. Helm

Helm是一个包管理工具，用于简化Kubernetes应用程序的部署和管理，通过Helm,用户可以使用YAML文件定义应用程序的架构和依赖关系，然后Helm会自动下载、安装和升级这些依赖关系，Helm还支持滚动更新和回滚等功能，帮助用户更方便地维护应用程序。

7. Deployment和StatefulSet

Deployment和StatefulSet是Kubernetes中用于管理有状态应用程序的两种资源类型，Deployment适用于无状态应用程序，它可以确保指定数量的Pod副本始终处于运行状态；StatefulSet适用于有状态应用程序，它可以确保每个Pod副本具有唯一的网络标识符和持久化存储卷，从而实现有状态的应用部署。