Kubernetes脑图

       对于非技术人员来说，Kubernetes（常简称为K8s或Kube）是一个开源平台，它能让Linux容器的操作变得更加自动化和高效。以下是针对非技术人员的Kubernetes介绍，用简洁明了的方式解释了其主要特点和功能：

1. 定义和起源：
   • Kubernetes（发音类似于“koo-ber-nay-tees”）源自希腊语，意为“舵手”或“航海大师”，象征着它在容器编排和管理中的核心地位。
   • 该平台最初由Google的一个团队开发，之后捐赠给了云原生计算基金会（CNCF）。
2. 主要功能和特点：
   • 自动化管理：Kubernetes能够自动部署、扩展、更新和维护容器化的应用程序，消除了许多手动过程。
   • 容器编排：它将一组运行Linux容器的主机（节点）集群在一起，并提供了一种方式来管理和协调这些容器。
   • 可伸缩性：根据需求，Kubernetes可以自动增加或减少容器数量，从而确保应用程序的可用性和性能。
   • 高可用性：通过内置的高可用解决方案，如keepalive+nginx或keepalived+haproxy，可以确保即使某个节点出现故障，业务也不会中断。
   • 多租户网络隔离：支持多种网络插件，如Flannel、Calico等，为不同用户或应用程序提供隔离的网络环境。
   • 存储解决方案：支持多种持久化存储方案，确保用户数据的安全和可靠。
   • 更新和回滚策略：通过灰度发布、蓝绿部署等方式，实现应用程序的快速部署和回滚。
3. 工作原理：
   • Kubernetes集群由多个节点组成，每个节点上运行一个或多个容器。
   • Master节点负责管理整个集群，包括API服务器、调度器、控制器管理器等组件。
   • Worker节点负责运行应用程序容器，并与Master节点进行通信以接收任务和管理指令。
4. 优势：
   • 节省资源：通过按需分配和释放资源，提高硬件资源的使用效率。
   • 简化部署：提供了一种标准化的方式来部署和管理应用程序，降低了运维复杂度。
   • 快速恢复：在发生故障时，能够迅速启动新的容器来替换故障容器，确保业务的连续性。

1. APIServer：
   • 作用：Kubernetes集群的入口，负责处理用户提交的请求，如创建、更新或删除资源等。
   • 用途：API Server提供了RESTful API，允许用户与Kubernetes集群进行交互。
2. Scheduler：
   • 作用：根据预设的调度算法和策略，将待调度的Pod分配到合适的Node上。
   • 用途：确保Pods在集群中的合理分布和高效运行。
3. Master Node：
   • 作用：Kubernetes集群中的控制中心，包含API Server、Scheduler和Controller Manager等核心组件。
   • 用途：管理集群的状态，确保集群的稳定运行。
4. Controller Manager：
   • 作用：由多个控制器组成，用于监控集群的状态，确保集群与期望的状态保持一致。
   • 用途：例如，当某个Pod的副本数少于预期时，ReplicaSet控制器会自动创建新的Pod来补充。
5. Nodes：
   • 作用：集群中的工作节点，负责运行Pods中的容器。
   • 用途：提供计算资源（如CPU、内存、磁盘等）给Pods使用。
6. etcd：
   • 作用：一个分布式键值存储系统，用于存储Kubernetes集群的元数据。
   • 用途：确保集群数据的可靠性和一致性。
7. Kubelet：
   • 作用：每个Node上的代理，负责与Master Node通信，并执行Master Node发来的指令。
   • 用途：如启动Pods、监视Pods的状态等。
8. Kube-proxy：
   • 作用：在Node上实现网络代理和服务发现的功能。
   • 用途：负责转发客户端的请求到正确的Pods，并确保网络服务的可靠性。
9. ContainerRuntime：
   • 作用：用于管理容器的运行环境，如Docker、containerd等。
   • 用途：提供容器的生命周期管理、资源限制和隔离等功能。
10. Services、Networking、Ingress、NetworkPolicies：
    • 作用与用途：这些组件共同构成了Kubernetes的网络模型，实现了集群内部和外部的服务发现和通信。
11. Volumes、Storage、PersistentVolumes、Storage Classes：
    • 作用与用途：这些组件为Pods提供了持久化存储的能力，确保了数据的可靠性和持久性。
12. ConfigMaps、Secrets、Deployments、StatefulSets、DaemonSets、ReplicaSets、Jobs、CronJobs：
    • 作用与用途：这些组件提供了对Pods的管理和配置功能，如部署、升级、扩展、回滚等操作。
13. Role-Based Access Control (RBAC)：
    • 作用：基于角色的访问控制机制，用于控制用户对资源的访问权限。
    • 用途：确保集群的安全性，防止未经授权的访问和操作。
14. MetricsServer、Monitoring & Logging：
    • 作用与用途：这些组件提供了集群的监控和日志功能，帮助用户了解集群的运行状态，及时发现和解决问题。

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作者：Petter Liu
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