k8经典网-理论片: 从零开始理解容器编排

Kubernetes 经典网理论片：从零开始理解容器编排

容器编排平台Kubernetes（K8s）已成为现代微服务架构的基石。理解K8s的核心概念对于构建和管理复杂的应用至关重要。本片理论片将从零开始，逐步剖析K8s的运作机制。

容器化基础

在深入K8s之前，需要理解容器的概念。容器技术，例如Docker，允许将应用程序及其所有依赖项打包到一个轻量级、可移植的单元中。这种封装能够隔离应用程序并简化部署和管理。 Docker镜像充当了容器的蓝图，包含了运行应用程序所需的所有文件和指令。容器运行时负责加载和执行镜像，利用操作系统内核的特性实现进程隔离。 虚拟机（VM）与容器的主要区别在于容器共享宿主机操作系统内核，而VM拥有独立的完整操作系统。这种区别带来更小的资源开销和更高的效率。

K8s核心组件

K8s由多个核心组件构成，共同协同完成容器的部署、调度、管理和维护。

节点(Node): 节点是运行容器的物理或虚拟机。每个节点上运行一个kubelet，负责管理该节点上的容器。

Pod: Pod是K8s中部署应用的基本单元，它包含一个或多个容器。Pod中的容器共享网络和存储资源，并且共同运行。

Deployment: Deployment负责描述如何创建、更新和维护Pod的副本集。它用于确保应用程序的可用性和可扩展性。

Service: Service抽象了Pod组，提供稳定的外部访问入口。无论Pod如何变化，Service始终提供相同的访问地址。

ReplicaSet: ReplicaSet 确保在集群中运行一定数量的Pod副本。若Pod出现故障，ReplicaSet 会自动重新创建新的Pod副本，保持应用可用。

Ingress: Ingress 用于将外部请求路由到服务，提供负载均衡和安全策略。

Controller Manager: 控制器管理器，负责管理集群中的各种资源，例如节点、Pod、Deployment等。

Scheduler: 调度器，负责将Pod调度到合适的节点。调度器考虑节点的资源、可用性以及其他策略。

K8s工作流程

在K8s中，应用程序由Deployment定义，并通过ReplicaSet控制Pod副本的数量。Service 提供稳定的访问入口，而Ingress 则负责外部访问控制。Controller Manager 和 Scheduler 共同协调所有这些组件，确保应用程序的持续运行和资源的优化使用。 当应用负载变化时，Deployment 会自动调整 Pod 的副本数量，保证服务可用性。

关键概念：声明式配置

K8s 使用声明式配置，开发者只需描述期望的系统状态，而K8s则会自动进行调整以达到该状态。这种方式简化了应用程序的配置和管理，并提高了可靠性。

总结

K8s 提供了一个强大的容器编排平台，它有效地解决了容器化应用程序的复杂性。 通过理解容器化基础、K8s核心组件以及其工作流程，开发者可以更有效地构建、部署和管理容器化应用。 K8s 的声明式配置更进一步简化了运维，提升了效率和可靠性。 本片理论片只是对K8s进行初步的介绍，后续文章将深入探讨特定组件和高级用法。