前言：
docker的集群管理工具：
swarm 是docker官方的集群管理工具
Mesos 管理
目前kubernetes 占用当前市场80%以上

一. kubernetes 是什么

• kubernetes 是google在2014年开源的一个容器集群管理系统，kubernetes 简称k8s
• k8S用于容器化应用程序的部署，扩展和管理
• k8S提供容器编排，资源调度，弹性伸缩，部署管理，服务发现等一些列功能
• kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效
• 官方网站：http://www.kubernetes.io

二. kubernetes 的特性

• 自我修复
  在节点故障时重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量；杀死健康检查失败的容器，并且在未准备好之前不会处理客户端请求，确保线上服务不中断。

• 弹性伸缩
  使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性；业务低峰时回收资源，以最小的成本运行服务

• 自动部署和回滚
  K8S采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个pod,而不是同时删除所有pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更改，确保升级不受影响服务。

• 服务发现和负载均衡
  K8S为多个容器提供一个统一访问入口（内部IP地址和一个DNS名称），并且负载均衡关联所有容器，使得用户无需考虑容器IP地址问题

• 机密和配置管理
  管理机密数据和应用程序配置，而不需要把敏感数据暴露在镜像里，提高敏感数据安全性，并可以将一些常用的配置存储在K8S中，方便应用程序使用。

• 存储编排
  挂载外部存储系统，无论是来自本地存储，公有云（如AWS），还是网络存储（如NFS）

三. kubernetes 集群架构与组件

node业务节点组件：（网站，邮件，APP）

• kube-proxy: 在node节点上实现pod的网络代理，维护网络规则和四层的负载均衡工作
  （反向代理，访问的唯一的入口，也是必经的出口）
• kubelet:kubelet是master在node节点上的代理agent，管理本node运行容器的生命周期
  比如创建容器、pod挂载数据卷、下载sercet、获取容器和节点状态等工作，kubelet把每个Pod转换成一组容器。
  (接头人)master在node节点的指令代理(master 下达的指令委托kubelet 下发到node)
• docker或rockert
  容器引擎，运行容器
• pod 是容器的集群，集合(一个pod可以放多个容器，生产环境中一个pod只放一个容器当需要采集日志时，就会多放一个容器，负责采集业务端的日志) 。概念：K8S管理的为pod ,pod 里面装着容器。
  pod:contaier在pod里面，k8s管理的最单元为pod

master组件：
注意：master 不能挂掉，master挂掉就相当于失控，想连回来非常难，需要重新写配置，重新连接，远程连接node,把node的配置全删掉，重新申请证书，但是业务还可以访问

• kubectl:k8s的控制命令两种终端，字符界面及图形界面，人为下达的指令
  AUTH:身份验证，人为下达的指令需要身份验证
• API Server :集群的统一入口，各组件之间的协调者，以restful api提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给apiserver处理后在提交给etcd存储记录
  主脑，控制k8s 唯一访问入口，只用它才能写入etcd（API Server挂了整个master就挂掉了）
• controller-manager: 处理集群中常规的后台任务，一种资源对应一个控制器，controller-manager就是负责管理这些控制器的控制器，决定创建资源的类型，执行的任务是一次性任务还是周期性任务

类型：有状态类型还是无状态类型，一次性任务还是周期性任务等
无状态化：只管数量，不需要管内容
有状态化：每个节点都有自己的角色，不可以被随意删除

• scheduler:根据调度算法为新创建的pod选择一个node节点，可以任意部署，可以部署在同一个节点上，也可以部署在不同节点上
  （调度器，根据调度算法，决定资源创建的位置调度器只负责算，算完后，交给API Server,API server 通过kubelet 下达指令，在node创建pod）
• etcd
  分布式键值存储系统，用户保存集群状态数据，比如pod、service等对象信息

k8s 的工作原理
以增加一个tomcat容器作为例子：

思路：如果想要创建一个tomcat容器，这时候会由kubectl下达指令，通过auth进行身份验证，如果具备权限就会交给API server,API server会先把一些概要性的信息（我要创建一个什么样的资源）先写入到Etcd中，有一些信息是还没能写进去的比如我要在哪一个node节点上创建资源。这时候API server 会把未知的元素就会找自己的一个小组件 controller-manage决定创建什么类型的资源（有状态，无状态，一次性任务，周期性任务），然后交给scheduler调度器去算哪个节点空缺，决定创建资源的位置。这时候会把这些信息传给 API server,API server 这时候会把信息传给kubelet，kubelet会完成master下达的指令，进行容器的创建。创建完容器后就会知道这个pod 的地址，状态等信息，这些信息会通过kubelet传达给API server,API server 会把信息写在etcd里。当我查看这个容器是否创建成功时就会通过kubectl 先进行身份验证，身份验证完后，具备资格就会把命令传递给API Server,API Server 就会在etcd 取数据，反馈给管理员。

四. kubernetes 核心概念

pod

• 最小部署单元
• 一组容器的集合
• 一个pod中的容器共享网络命名空间
• pod是短暂的（生产环境一般不会使用重启，而是使用重新创建）

controllers

• relicaset: 确保预期的pod副本数量
• deployment: 无状态应用部署，比如nginx、apache,一定程度上的增减不会影响客户体验
• statefulset: 有状态应用部署，是独一无二型的，会影响客户的体验
• daemonset: 确保所有node运行同一个pod,确保pod在统一命名空间
• job: 一次性任务
• cronjob: 定时任务
• 更高层次对象：部署和管理pod

service

• 防止pod失联
• 定义一组pod的访问策略
• 确保了每个pod的独立性和安全性

storage

• volumes
• persistent volumes
  pollcies 策略
• resource quotas
  other
• label：标签，附加到某个资源上，用户关联对象，查询和筛选
• namespaces: 命名空间，将对象从逻辑上隔离
• annotations: 注释
• 探针：探测pod的健康状况