Kubernetes教程


1 Kubernetes 基础知识

    1.1 Kubernetes 相关术语

    1.2 Kubernetes 架构

    1.3 容器技术发展史

    1.4 kubernetes 入门文档

    1.5 Kubernetes kubectl 介绍

    1.6 Kubernetes Pod 介绍

什么是 Kubernetes

什么是 Kubernetes?

Kubernetes 这个单词是希腊语,它的中文翻译是“舵手”或者“飞行员”。在一些常见的资料中也会看到“k8s”这个词,它是通过将8个字母“ubernete ”替换为“8”而导致的一个缩写。 Kubernetes 为什么要用“舵手”来命名呢?大家可以看一下这张图:

这是一艘载着一堆集装箱的轮船,轮船在大海上运着集装箱奔波,把集装箱送到它们该去的地方。Kubernetes 借着这个寓意,希望成为运送集装箱的一个轮船,来帮助我们管理这些集装箱,也就是管理这些容器。这就是为什么会选用 Kubernetes 这个词来代表这个项目的原因。更具体一点地来说:Kubernetes 是一个自动化的容器编排平台,它负责应用的部署、应用的弹性以及应用的管理,这些都是基于容器的。

Kubernetes 最初由 Google 的工程师开发和设计。Google 是最早研发 Linux 容器技术的企业之一(组建了cgroups),曾公开分享介绍 Google 如何将一切都运行于容器之中(这是 Google 云服务背后的技术)。Google 每周会启用超过 20 亿个容器——全都由内部平台 Borg 支撑。Borg 是 Kubernetes 的前身,多年来开发 Borg 的经验教训成了影响 Kubernetes 中许多技术的主要因素。

什么是容器?

一个容器镜像是一个可运行的软件包,其中包含了一个完整的可执行程序,包括代码和运行时需要应用、系统库和全部重要设置的默认值。

应用程序通过使用容器与底层的宿主机架构解耦。如下图所示,我们可以利用底层机器在容器引擎之上运行多个容器。这促进了容器在各种操作系统和云场景中的部署。

容器通过容易扩展和部署应用程序的特性帮助企业实现现代化。然而,重新建立一个全新的基础环境,容器也带来了额外的问题和复杂性。

每天有数千个容器实例被大型和小型软件组织部署,这给他们的管理带来了持续增长的挑战。那么,他们是如何做到的呢?

什么是容器编排?

容器编排与容器的生命周期管理相关,特别是在大型动态环境中。软件团队用容器编排器来控制和自动化容器管理的各种任务。

容器编排器可以工作在使用容器的任何环境。它可以帮助你在多个环境中部署相同的程序,而不需要重新编写它。

容器编排工具

容器编排技术提供了一个控制容器和微服架构的框架。容器生命周期管理可以通过各种容器编排器解决方案来实现,Kubernetes、Docker Swarm和Apache Mesos是三种常见的解决方案/编排工具。

Docker Swarm是Docker原生工具,非常容易安装和配置。K8s需要大量手工干预来配置其组件,例如 etcd、flannel 和 docker 引擎。

与其他工具相比,K8s凭借其各种优势和功能特性在行业占据主导地位。

什么是K8s?

K8s是一个最初由Google开发的,用于自动化部署、扩展和管理容器化应用的开源容器编排器技术。

K8s使部署和管理微服务架构应用程序变得很简单。它通过在集群之上形成一个抽象层来实现这一点,允许开发团队平滑地部署应用程序,而 K8s主要处理以下任务:

  • 控制和管理应用程序对资源的使用
  • 自动负载均衡应用程序的多个实例之间请求
  • 监控资源使用和资源限制,为了可以自动阻止应用消耗过多的资源并且可以再次恢复它们
  • 如果主机资源耗尽或主机死机,将应用程序实例从一台主机迁移到另一台主机是一个可行的选项
  • 当有新的主机加入集群时,新增加的额外资源可以被自动使用

为什么市场推荐K8s

K8s是第一个由云原生计算基金会(Cloud Native Computing Foundation, CNCF)和谷歌基金会倡议的项目,是继Linux之后增长最快的开源软件项目。

为什么现在有很多企业依赖K8s来满足他们的容器编排需求? 原因有很多:

可移植性和灵活性:K8s有很强的兼容性,因为它可以在各种基础设施和环境设置下运行。大多数其他编排器没有这种灵活性。它们被锁定在特定的运行时或基础架构中。

开源:CNCF负责管理K8s,这是一个完全开源、由社区驱动的项目。它有许多重要的企业赞助商,但没有一家公司能“控制”这个平台或者控制它的发展方向。

多云兼容性:K8s不但可以将工作负载托管在单个云上,而且可以将工作负载分布在多个云上。 K8s也能轻松地将其环境从一个云扩展到另一个云。虽然其它编排器也能支持多云架构,但K8s在多云兼容性性方面可以完全超越它们。

市场领导者:大部分公司都在使用K8s。根据红帽公司的一项调查,K8s被客户广泛使用 (88%),尤其在生产环境中(74%)。