虚拟机 -> 容器技术

传统部署：直接将应用程序部署在物理机上。

虚拟机（vmware、openstack）：可以在操作系统中模拟出多台子电脑（Linux），子电脑之间是相互隔离的（独立），但是虚拟机存在启动慢，占用空间大，不易迁移的缺点。

容器化技术（Docker）：虚拟一个小规模的环境，共享操作系统。启动速度很快，除了运行其中应用以外，基本不消耗额外的系统资源。

Docker存在的问题：

• 一个容器故障停机了，怎么样保证高可用让另外一个容器立刻启动去替补上停机的容器。
• 当并发访问量上来的时候，是否可以做到自动扩容，并发访问量下去的时候是否可以做到自动缩容。
• …

随着应用越来越复杂，容器的数量也越来越多，由此衍生了管理运维容器的重大问题（容器编排问题）。而且随着云计算的发展，云端最大的挑战，容器在漂移。

=》k8s提出了一套全新的基于容器技术的分布式架构领先方案。

K8S介绍：容器编排工具

可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能

通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。

• 服务发现与调度：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务。
• 负载均衡：如果一个服务启动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡。
• 服务自愈：自动化容器恢复。一旦某一个容器崩溃，能够在1秒左右迅速启动新的容器。
• 服务弹性扩容：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整。
• 横向扩容：
• 存储卷挂载（存储编排）：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷。

组成：Master节点 + Node(Worker)节点

Master控制节点

集群控制节点，管理和控制整个集群。所有控制命令都发给它，它负责具体的执行过程。

组件

• ApiServer ：资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、Api 注册和发现等机制。
• Controller Manager（kube-controller-manager）：所有资源对象的自动化控制中心，维护管理集群的状态，比如故障检测，自动扩展，滚动更新等。
• Scheduler（kube-scheduler）： 负责资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node上。
• etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息，保存整个集群的状态。

Node工作节点

在master中使用命令 kubectl get nodes 查看集群中的node节点。

每个Node都会被Master分配一些工作负载（Docker容器），当某个Node宕机时，该节点上的工作负载就会被Master自动转移到其它节点上。

组件

• kubelet：负责维护容器的生命周期，即通过控制 docker 来创建、更新、销毁容器。负责Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master密切协作，实现集群管理的基本功能。
• kube-proxy：负责提供集群内部的服务发现（service通信）和负载均衡。
• docker（Docker Engine）：Docker引擎，负责本机的容器创建和管理。

搭建

一主多从：一台 master 节点和多台 node 节点，搭建比较简单，但是有可能出现 master 单机故障。
多主多从： 多台 master 节点和多台 node 节点，搭建比较麻烦，但是安全性高。

Katacoda:可在浏览器中使用真实环境学习和测试新技术

• Katacoda：已关闭
• Killercoda
• CloudYuga
• 知行动手实验室
• https://labs.play-with-k8s.com/

minikube: 单机版的Kubernetes集群

K8S中文文档

什么是K8S

《k8s 集群搭建》不要让贫穷扼杀了你学 k8s 的兴趣！