整理了一些使用k8s的理由和优势!

拥抱微服务

微服务架构将巨大单体式应用分解为多个服务，每个服务通过 RPC 或者API 进行通信，具备了各个自服务容易开发、维护的优点，另外子服务还具备独立部署、快速扩展等优点。Kubernetes 对微服务本身有很好的支持，应用本身通过Deployment 进行部署，各个服务运行在 Pod 中，Pod 之间服务通过 Service 具备的服务发现实现相互间的通信。同时微服务架构也恰好是云原生应用的一种体现。

容器编排

Kubernetes 帮助使用者通过简单易用的 API 高效地管理成千上万个运行在容器中的微服务。Kubernetes 在 1.6 版本中已经支持 5000 个节点，这也说明 Kubernetes具备大规模集群的编排管理能力。同时，Kubernetes 还具备包括监控、日志、包管理等各种完善而专业的工具链，这将大大减轻运维和开发人员的负担。

服务注册发现

微服务的实践过程中存在各种服务依赖关系，因此服务的注册发现十分重要。Kubernetes 对服务进行抽象，通过抽象的服务层动态地解析到对应的容器服务。Kubernetes 同时提供了 DNS 和环境变量两种方式，帮助实现服务的注册和发现，Kubernetes 早期版本中使用的环境变量方式实现，现在 Kubernetes 则默认使用 DNS，通过使用 DNS 将服务名称解析为服务的 IP 地址，然后 Proxy 转到对应的 Pod。

主机资源利用率

Kubernetes 对主机的资源利用率，也是一种提升，基本上物理机，ECS，EC2，主机的利用率通常都在30%左右，极大的浪费了资源。使用 Kubernetes 后，可以根据主机资源使用情况，自动的调度 Pod 运行到那台机器上。可以极大的提高主机的资源利用率。

弹性扩容

例如我们新上线的应用，因不同的业务场景，初次上线的时候不太确定给多少资源，默认就给应用 4G 内存，在 Kubernetes 中我们可以根据内存的使用率，来定义是否启动一个新的 Pod，以及 Pod 最少多少个，最多多少个。

应用横向扩展

例如我们应用在在访问资源高峰期，应用需要进行添加机器，如果在 ECS、EC2 等机器，就需要再安装服务呀，配置负载之类的，在容器中就简单多了，直接修改ReplicaSet，修改节点数量，就会根据镜像自动启动新服务。

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容器调度和服务编排

• 镜像仓库
  解决Docker镜像存储和访问
• 资源调度
  决定Docker镜像可分发到哪些机器

这些解决后，就该考虑如何在集群中创建容器，即容器调度。
容器创建后如何运作才能对外提供服务，即容器调度。

1 容器调度

当服务需要发布的时候，该选择哪些机器部署容器。

若集群机器规模上百台，要发布的服务上百个，就不能靠人肉运维，需要有专门容器调度系统，所以很多基于Docker的容器调度系统，比如Swarm、Mesos。Kubernetes。

它们能解决哪些问题呢？

主机过滤

解决容器创建时什么样的机器可以使用：

• 存活过滤
  必须选择存活的节点，因为主机也有可能下线、故障态。

• 硬件过滤
  比如Web集群往往用作计算节点，它的CPU一般配置比较高
  大数据集群往往用作数据存储，它的磁盘一般配置比较高

以上都是针对主机层次的过滤方式。

调度策略

为解决容器创建时选择哪些主机最合适，一般通过给主机打分。
比如Swarm包含两种类似策略：spread和binpack，都会根据每台主机的可用CPU、内存以及正在运行的容器的数量来给每台主机打分：

• spread策略
  会选择一个资源使用最少的节点，以使容器尽可能的分布在不同的主机上运行。好处：可以使每台主机的负载都比较平均，而且如果有一台主机有故障，受影响的容器也最少
• binpack策略
  正好相反，会选择一个资源使用最多的节点，好让容器尽可能的运行在少数机器上，节省资源的同时也避免了主机使用资源的碎片化

适用场景

各主机配置基本相同，使用也较简单，一台主机上只创建一个容器。每次创建容器时，直接从尚未创建过容器的主机中，随机选择一台。

某些在线、离线业务混布场景，为达到主机资源使用率最高，需综合考量容器中的任务特点：

• 在线业务主要使用CPU
• 离线业务主要使用磁盘和I/O

这两种业务的容器大部分情况下适合混跑在一起。

还有一种业务场景，主机资源都充足，每个容器只要划定所用资源限制，理论上跑在一起是没问题。但有时会出现对每个资源的抢占，比如都是CPU密集型或者I/O密集型的业务就不适合容器混布一台主机。

2 服务编排

服务依赖

若服务A调度的前提是先有服务B，容器调度时，就要考虑服务间这种依赖关系。

所以Docker提供Docker Compose。允许用户通过一个单独的docker-compose.yaml定义一组相互关联的容器组成一个项目，以项目形式管理应用。
比如要实现一个Web项目，要创建：

• Web容器比如Tomcat容器
• 数据库容器比如MySQL容器
• 负载均衡容器比如Nginx容器等

就可以通过docker-compose.yaml配置这个Web项目里包含的三个容器的创建。

服务发现

容器调度完成后，就可以启动了。但此时容器还不能对外服务，服务消费者并不知道这个新的节点，必须具备服务发现机制，使得新容器节点能够加入到线上服务。

常用的服务发现机制：

基于Nginx的服务发现

针对提供HTTP服务的。

当有新容器节点时，修改Nginx的节点list配置，然后利用Nginx的reload，重新读取配置，加载新节点。

基于注册中心的服务发现

针对提供RPC服务的。

当有新的容器节点时，需要调用注册中心提供的服务注册接口。使用这种方式时，如果服务部署在多个IDC，就要求容器节点分IDC进行注册，以便实现同IDC内就近访问。以微博的业务为例，微博服务除了部署在内部的两个IDC，还在阿里云上也有部署，这样的话，内部机房上创建的容器节点就应该加入到内部IDC分组，而云上的节点应该加入到阿里云的IDC。

弹性扩容

大部分互联网业务的访问呈现出访问时间的规律性。在高峰期，增加容器的数量，确保服务稳定性；低峰期减少容器数量，减少服务使用的资源成本。可以根据容器的CPU负载，设置一个扩缩容的容器数量或比例。比如可以设定容器的CPU使用率不超过50%，一旦超过这个使用率就扩一倍节点。