什么是 Kubernetes #

Kubernetes 是一个可移植, 可扩展的开源平台, 用于管理容器化的工作负载和服务, 方便进行声明式配置和自动化. 可以简单的理解为是用于管理容器的自动化工具.

Kubernetes 常常被简称为 k8s.

k8s 的架构

k8s 由以下部分组成:

运行方式 #

k8s 项目维护的是一个完整的、可部署在任何环境的「容器调度与编排系统」的实现. 包含 API Server、Controller、Scheduler、Kubelet、Proxy 等核心组件. 提供标准接口 (CRI/CNI/CSI) 以支持多厂商生态.

但如何运行这些核心组件由具体的运行方式来决定. 常见的运行方式有 GKE, EKS, AKS, minikube, k3s, kind 等.

k8s 的命令行工具是 kubectl. 它通过发送 HTTP 请求到 k8s 的 kube-apiserver 来实现控制. kubectl 与 k8s 集群的关系类似于 DBeaver/Navicat 与数据库的关系.

kubectl 常用的命令包括以下几个:

kubectl get ...: 用于获取某类资源的信息.
- 例如, 获取所有 Pod 的信息就是 kubectl get pods
kubectl describe ...: 用于获取某个资源的信息.
- 例如, 获取某个 Pod 的信息就是 kubectl describe pod <name>
kubectl logs <name>: 用于查看某个 Pod 的日志.
kubectl exec ...: 用于调试 Pod. 类似 Docker 的 exec.
kubectl create -f <yaml>: 用于创建一类资源, 例如创建 Job, Deployment 等.
kubectl apply -f <yaml>: 用于创建/更新一类资源, 是幂等操作.
kubectl delete ...: 用于删除某类资源.
kubectl port-forward ...: 用于转发 Pod/Service 的端口, 用于调试.
- 比如可以用于在本地浏览器访问集群内应用, 调试 REST 接口
kubectl top ...: 用于查看某类资源的系统占用率

Pod 直译过来是荚果. 是 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元.

通常会定义一个 Deployment, 并用这个 Deployment 自动管理 ReplicaSet.

提供 Pod 的稳定访问入口, 用于将在集群中运行的应用通过同一个面向外界的端点公开出去.

Volume 为 Pod 中的容器提供了一种通过文件系统访问和共享数据的方式. Volume 的主要作用有两个: 数据持久性与共享存储.

数据持久性: 当容器崩溃或被停止时, 容器的状态不会被保存, 因此在容器生命期内创建或修改的所有文件都将丢失.
共享存储: 当多个容器在一个 Pod 中运行并需要共享文件时, 在所有容器之间设置和访问共享文件系统可能会很有难度。通过使用 Volume 就可以解决上面的两个问题.

类似 C++ 的 Namespace, k8s 的 Namespace 提供一种机制, 将同一集群中的资源划分为相互隔离的组. 同一名字空间内的资源名称要唯一, 但跨名字空间时没有这个要求.

Job 表示一次性任务, 运行完成后就会停止.