【Kubernetes理论篇】容器集群管理系统Kubernetes（K8S）

摘要：K8S 的全称为 Kubernetes (K12345678S)，PS：“嘛，写全称也太累了吧，写”。不如整个缩写

12月13日周五

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【Kubernetes理论篇】容器集群管理系统Kubernetes（K8S）

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K8S是什么

K8S 的全称为 Kubernetes (K12345678S)，PS：“嘛，写全称也太累了吧，写”。不如整个缩写

K8s 作为缩写的结果来自计算“K”和“s”之间的八个字母，简称为K8S

k8s就是一种跨主机的容器集群编排工具

k8s他的全称Kubernetes 简称k8s，它是一种开源容器编排平台，用于自动化部署，扩展和管理化应用程序。它提供了种容器编排和管理的方式，还可以帮助开发人员更轻松的管理我们的应用程序。

K8S作用

K8S用于自动部署、扩展和管理“容器化（containerized）应用程序”的开源系统。

可以理解成 K8S 是负责自动化运维管理多个容器化程序（比如 Docker）的集群，是一个生态极其丰富的容器编排框架工具。

由来：

K8S由google的Borg系统(博格系统，google内部使用的大规模容器编排工具)作为原型，后经GO语言延用Borg的思路重写并捐献给CNCF基金会开源。

含义：

词根源于希腊语的舵手、飞行员

官网：https://kubernetes.io

GitHub：https://github.com/kubernetes/kubernetes

K8S版本

目前一般是1.18~1.20，1.24版本后丢弃了docker(如需要使用需要第三方插件配合)，目前最新版本是1.30，版本一年更新四次，1.24版本之后支持ivp6、还有集群化、添加了令牌重载授权服务

为什么要用 K8S

试想下传统的后端部署办法：把程序包（包括可执行二进制文件、配置文件等）放到服务器上，接着运行启动脚本把程序跑起来，同时启动守护脚本定期检查程序运行状态、必要的话重新拉起程序。

设想一下，如果服务的请求量上来，已部署的服务响应不过来怎么办？传统的做法往往是，如果请求量、内存、CPU超过阈值做了告警，运维人员马上再加几台服务器，部署好服务之后，接入负载均衡来分担已有服务的压力。

这样问题就出现了：从监控告警到部署服务，中间需要人力介入！那么，有没有办法自动完成服务的部署、更新、卸载和扩容、缩容呢？

而这就是 K8S 要做的事情：自动化运维管理容器化（Docker）程序。

K8S 的目标是让部署容器化应用简单高效。

K8S 解决了裸跑Docker 的若干痛点:

单机使用，无法有效集群随着容器数量的上升，管理成本攀升没有有效的容灾、自愈机制没有预设编排模板，无法实现快速、大规模容器调度没有统一的配置管理中心工具没有容器生命周期的管理工具没有图形化运维管理工具

K8S是Google开源的容器集群管理系统，在Docker等容器技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。

其主要功能如下：

使用 Docker 等容器技术对应用程序包装（package）、实例化（instantiate）、运行（run）。以集群的方式运行、管理跨机器的容器。解决 Docker 跨机器容器之间的通讯问题。K8S 的自我修复机制使得容器集群总是运行在用户期望的状态。

k8s的主要功能

跨主机编排容器。更充分地利用硬件资源来最大化地满足企业应用的需求。控制与自动化应用的部署与升级。为有状态的应用程序挂载和添加存储器。线上扩展或缩减容器化应用程序与它们的资源。声明式的容器管理，保证所部署的应用按照我们部署的方式运作。通过自动布局、自动重启、自动复制、自动伸缩实现应用的状态检查与自我修复。为多个容器提供服务发现和负载均衡，使得用户无需考虑容器IP问题。（通过service）

K8S 的特性

弹性伸缩

使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性；业务低峰时回收资源，以最小成本运行服务。

假设2 台机器，提供 web 服务网站高并发，根据系统资源占比来自动扩展机器、高并发一旦过去了，他就会自动收机器

自我修复

在节点故障时重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量；杀死健康检査失败的容器，并且在未准备好之前不会处理客户端请求，确保线上服务不中断。

业务机器一旦坏掉，如果用户期望值是1台，他会自动重拉起一个1台机器

服务发现和负载均衡

K8S为多个容器提供一个统一访问入口(内部IP地址和一个DNS名称)，并且负载均衡关联的所有容器，使得用户无需考虑容器IP问题。

如果有一台服务器坏了，它会通过标签+ip地址绑定新的服务器

自动发布（默认滚动发布模式）和回滚

K8S采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个或者部分Pod，而不是同时删除所有Pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更改，确保升级不影响业务。