【Kubernetes容器编排实战指南】：从入门到集群管理，打造高效稳定的容器化平台

# 1. Kubernetes容器编排概述

Kubernetes是一种开源容器编排系统，用于自动化容器化应用程序的部署、管理和扩展。它提供了对容器化应用程序生命周期的全面管理，包括调度、自愈、负载均衡和秘密管理。

Kubernetes由Google开发，最初用于管理其内部分布式系统，现在已成为容器编排的事实标准。它通过提供一个统一的平台来简化容器管理，使开发人员和运维人员能够专注于应用程序开发和交付，而不是基础设施管理。

# 2. Kubernetes架构与组件

Kubernetes是一个分布式系统，由多个组件组成，共同工作以管理容器化的应用程序。这些组件在不同的节点上运行，形成一个集群。

### 2.1 Kubernetes集群架构

Kubernetes集群由以下类型的节点组成：

#### 2.1.1 Master节点

Master节点是集群的控制中心，负责管理集群的状态和调度工作负载。它运行以下核心组件：

- **kube-apiserver：**API服务器，提供对Kubernetes API的访问。
- **kube-controller-manager：**控制管理器，负责管理集群中的各种控制器。
- **kube-scheduler：**调度器，负责将Pod分配到Worker节点。

#### 2.1.2 Worker节点

Worker节点是集群中运行应用程序的节点。它们运行以下核心组件：

- **kubelet：**节点代理，负责在节点上管理容器。
- **kube-proxy：**代理，负责在节点上实现网络代理。

#### 2.1.3 Etcd存储

Etcd是一个分布式键值存储，用于存储Kubernetes集群的状态。它由Master节点维护，为集群中的所有组件提供单一的真实来源。

### 2.2 Kubernetes核心组件

Kubernetes核心组件是运行Kubernetes集群所必需的组件。它们在Master节点和Worker节点上运行，共同管理集群中的容器化应用程序。

#### 2.2.1 kube-apiserver

kube-apiserver是Kubernetes API服务器，提供对Kubernetes API的访问。它负责验证和处理来自客户端的请求，并更新集群状态。

# 创建一个Pod
kubectl create -f pod.yaml

# API服务器接收请求并将其转发给适当的控制器

#### 2.2.2 kube-controller-manager

kube-controller-manager是一个控制管理器，负责管理Kubernetes集群中的各种控制器。这些控制器负责执行诸如Pod复制、服务发现和垃圾回收等任务。

# 查看控制器管理器管理的控制器列表
kubectl get controllers

# 输出：
# NAME                                  KIND
# deployment-controller                  DeploymentController
# job-controller                        JobController
# namespace-controller                  NamespaceController
# node-controller                       NodeController
# persistentvolume-controller           PersistentVolumeController
# replicaset-controller                 ReplicaSetController
# replicationcontroller-controller      ReplicationControllerController

#### 2.2.3 kube-scheduler

kube-scheduler是一个调度器，负责将Pod分配到Worker节点。它根据节点的资源可用性、亲和性和反亲和性规则等因素做出决策。

# 查看调度器配置
kubectl get scheduler

# 输出：
# NAME                        KIND
# scheduler                   ComponentStatus

# 3. Kubernetes容器管理

### 3.1 Pod和容器

#### 3.1.1 Pod的概念和结构

Pod是Kubernetes中运行容器的基本单元，它封装了一个或多个容器及其共享资源。Pod中的容器共享网络、存储和进程名称空间，使其能够紧密协作。

Pod由以下部分组成：

- **容器：**Pod中运行的应用程序容器。
- **共享卷：**容器之间共享的持久化存储。
- **网络：**Pod中容器共享的网络接口。
- **进程名称空间：**容器之间