Kubernetes基础：大规模容器编排系统解析

"k8s基础-实战.md" Kubernetes（简称k8s）是一个开源的容器编排系统，用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理。它由Google设计并贡献给Cloud Native Computing Foundation（CNCF），现已成为云原生应用的基石。Kubernetes的核心目标是实现对容器化应用的高效管理和弹性伸缩，确保服务的高可用性和持续交付。 1. **服务发现和负载均衡** Kubernetes 提供内置的服务发现机制，通过DNS或者自定义IP使容器能够相互通信。它还支持网络负载均衡，可以根据流量情况自动分配网络流量，确保应用的稳定运行。 2. **存储编排** 在Kubernetes中，你可以定义存储卷（Volumes）来自动挂载各种存储系统，如本地存储、云提供商的持久化存储等，使得数据在容器重启后依然保留。 3. **自动部署和回滚** 用户可以通过定义Deployment对象描述容器化的应用状态，Kubernetes会自动将实际状态向期望状态平滑滚动更新。这包括创建新容器、删除旧容器以及在更新过程中确保服务的连续性。 4. **自动扩缩容（Horizontal Pod Autoscaler, HPA）** Kubernetes允许设置CPU和内存资源限制，系统会根据应用的实际需求自动增加或减少Pod的数量，确保资源的有效利用。 5. **自我修复能力** 当容器出现故障时，Kubernetes会自动重启、替换或杀死不健康容器，保证服务的稳定性。它还会执行用户定义的健康检查，确保只有健康的容器对外提供服务。 6. **密钥与配置管理** Kubernetes提供Secrets和ConfigMaps功能，安全地存储和管理敏感信息，如密码、API令牌、SSH密钥等，避免在代码或配置文件中暴露这些信息。 7. **架构** Kubernetes集群由多个主节点（Master Node）和工作节点（Worker Node）组成。主节点负责集群的管理和调度，而工作节点则运行应用的Pods。主节点组件包括API Server、Controller Manager、Scheduler和etcd，它们协同工作以保持集群状态的一致性。工作节点则运行Pods，执行实际的应用任务。 - **API Server**：作为Kubernetes的入口，处理所有的REST请求，并与etcd交互以维护集群状态。 - **Controller Manager**：监控并执行各种控制器，如ReplicaSet、Deployment等，以确保实际状态与期望状态一致。 - **Scheduler**：负责选择合适的节点来运行新的未调度Pod。 - **etcd**：分布式键值存储，保存整个集群的状态信息。 8. **网络模型** Kubernetes使用Calico、Flannel等CNI（Container Network Interface）插件实现网络通信，确保Pod间的通信如同在同一主机上一样简单。 9. **部署模式** Kubernetes支持多种部署策略，如蓝绿部署、金丝雀部署等，方便进行应用的版本迭代和测试，减少服务中断的风险。 通过这些核心功能，Kubernetes为企业构建了一个高度灵活、可扩展的平台，实现了对容器化应用的高效管理和运维。无论是小规模的初创公司还是大型企业，Kubernetes都能提供强大而可靠的基础设施，推动业务的快速迭代和持续交付。