Kubernetes介绍
一、应用部署方式演变
在部署应用程序的方式上，主要经历了三个时代：传统部署、虚拟化部署、容器化部署
1、传统部署
互联网早期，会直接将应用程序部署在物理机上。
- 优点：简单，不需要其它技术的参与
- 缺点：不能为应用程序定义资源使用边界，很难合理地分配计算资源，而且程序之间容易产生影响
2、虚拟化部署
可以在一台物理机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都是独立的一个环境。
- 优点：程序环境不会相互产生影响，提供了一定程度的安全性
- 缺点：增加了操作系统，浪费了部分资源
3、容器化部署
与虚拟化类似，但是共享了操作系统。
- 优点：可以保证每个容器拥有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等；运行应用程序所需要的资源都被容器包装，并和底层基础架构解耦；容器化的应用程序可以跨云服务商、跨Linux操作系统发行版进行部署
容器化部署方式给带来很多的便利，但是也会出现一些问题，比如说：
- 一个容器故障停机了，怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器
- 当并发访问量变大的时候，怎么样做到横向扩展容器数量
这些容器管理的问题统称为容器编排问题，为了解决这些容器编排问题，就产生了一些容器编排的软件：
- Swarm：Docker自己的容器编排工具
- Mesos：Apache的一个资源统一管控的工具，需要和Marathon结合使用
- Kubernetes：Google开源的的容器编排工具
二、kubernetes简介
kubernetes，是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，是谷歌严格保密十几年的秘密武器----Borg系统的一个开源版本，于2014年9月发布第一个版本，2015年7月发布第一个正式版本。
kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的主要功能：
- 自我修复：一旦某一个容器崩溃，能够在1秒中左右迅速启动新的容器
- 弹性伸缩：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
- 服务发现：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：如果一个服务起动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡
- 版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本
- 存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷
三、kubernetes组件
Kubernetes 最初源于谷歌内部的 Borg，Borg 是谷歌内部的大规模集群管理系统，负责对谷歌内部很多核心服务的调度和管理。Borg 的目的是让用户能够不必操心资源管理的问题，让他们专注于自己的核心业务，并且做到跨多个数据中心的资源利用率最大化。
Borg 主要由 BorgMaster、Borglet、borgcfg 和 Scheduler 组成，如下图所示：
- BorgMaster 是整个集群的大脑，负责维护整个集群的状态，并将数据持久化到Paxos 存储中；
- Scheduer 负责任务的调度，根据应用的特点将其调度到具体的机器上去；
- Borglet 负责真正运行任务（在容器中）；
- borgcfg 是 Borg 的命令行工具，用于跟 Borg 系统交互，一般通过一个配置文件来提交任务。
Kubernetes 借鉴了 Borg 的设计理念，比如 Pod、Service、Labels 和单 Pod 单 IP 等。Kubernetes 的整体架构跟 Borg 非常像，如下图所示
一个kubernetes集群主要是由控制节点(master)、工作节点(node)构成，每个节点上都会安装不同的组件。
master：集群的控制平面，负责集群的决策 ( 管理 )
- 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
- Scheduler: 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上
- ControllerManager: 负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等
- Etcd ：负责存储集群中各种资源对象的信息
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境 ( 干活 )
- 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
- KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡
- Docker : 负责节点上容器的各种操作
四、 kubernetes概念
- Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控
- Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行
- Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器
- Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等
- Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod
- Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签
- NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境
