Kubernetes 学习 day 01
Kubernetes 是什么？
- Kubernetes 是什么
- Kubernetes 的核心功能
- Kubernetes 的核心概念
Kubernetes 的核心功能包括：
- 服务发现和负载均衡：不需要修改应用程序去适配一些服务发现的机制。在 Kubernetes 里面可以给应用的每
个 Pod 分配一个 IP 地址，然后这些 Pod 前面挂一个 DNS 就可以实现负载均衡了。最重要的是，这些在
Kubernetes 里面实现起来非常的简单。 - 自动装箱（Automatic bin packing）：可以根据容器的描述定义（资源需求和限制，比如 CPU、内存、存储
等）将容器自动打包成一个调度单元，并通过特定的调度算法，将其调度到集群的某一台机器上运行。 - 自动修复（Self-healing）：Kubernetes 会帮助我们做一系列的 failover 的处理工作，以达到自动恢复的目的。
比如当容器 fail 的时候进行重启，nodes （也就是主机节点）挂掉的时候将其上面的容器重新调度到其他 node
上，当容器不影响预先定义的健康检测时重启容器。 - 存储编排（Storage orchestration）：Kubernetes 支持多种存储，比如本地存储、云产商（GCP 或者 AWS）
提供的云存储或者远端存储（NFS，Ceph 等）。我们只需要在配置文件中指定存储类型，Kubernetes 就会自
动帮助我们做存储的编排，并保证存储和应用的生命周期一致。
应用自动发布和回滚（Automated rollouts and rollbacks）：Kubernetes 提供了应用自动发布和回滚的机制。
回滚的版本可以支持保存多个版本。 - 配置管理（Secret and configuration managerment）：secret 是 kubernetes 中提供的用于管理敏感信息的一
种 API 对象，我们可以将容器的配置保存为这种配置对象，从而和镜像进行解耦。
批任务执行（Batch execution）：Kubernetes 诞生之初对于 Long-running 的服务支持良好，后来慢慢提供对
批任务执行的支持，在 Kubernetes 中这种对象叫 Job。 - 弹性伸缩（Horizontal Scaling）：Kubernetes 可以对应用进行弹性伸缩，包括手动和自动的方式。
3. Kubernetes 的核心概念
下面介绍几个 Kubernetes 的核心概念，包括：
Pod
Deployment
Service
Configmap
Namespace
Pod
- Pod 是 Kubernetes 中的最小调度单元，一个 Pod 可以由多个容器组成，同一个 Pod 内的容器之间没有进行隔
离。容器和 Pod 的关系可以类比进程和进程组的关系，这个也是 Kubernetes 借鉴于 Google 内部调度系统 Borg
的设计。
Pod 内的每个容器可以定义自己需要的资源大小，比如 CPU、内存，同时 Pod 内可以包含一些其他的资源，比如
说 Volume 数据卷等。
Pod 是 Kubernetes 的精髓所在，在没有 Pod 之前，如果我们要将两个有依赖关系的容器调度到同一个节点上需要
调度器做很多复杂的工作。使用 Pod 之后，我们只需要将 Pod 作为一个单元进行调度就可以了。 - Deployment
我们的应用会启动在一个 Pod 里面，有时候为了系统的高可用或者应对大流量的时候，需要启动多个应用实例，
也就是启动多个相同的 Pod。这个时候就需要 Deployment 了，Deployment 可以理解为一组 Pod 的管理器。可以
通过 Deployment 定义 Pod 的一些元信息，比如资源使用限制等，还可以定义一组 Pod 的副本数量。
实际上我们真正的应用管理都是通过 Deployment 来做的，这样应用不管有几个副本我们都只需要管理一个
Deployment 对象即可。Deployment 管理 Pod 在 Kubernetes 里面是通过控制器的方式管理的，控制器会不断的检
测 Pod 的状态，比如 Pod 的健康检测是否正常，副本数是否正常，一旦出现异常情况，Deployment 就会通过控制
器去做一些操作，比如重启 Pod，以达到期望的状态。
通过 Deployment 我们还可以对应用做到滚动升级、版本回滚等发布运维相关的操作。 - Service
我们前面说到 Kubernetes 的核心功能的时候提到服务发现和负载均衡就是通过 Service 来做的。举个例子，在
Kubernetes 中，我们通过 Deployment 管理多个 Pod，每个 Pod 对应一个应用实例，比如 Web 服务。每个 Pod
都有一个 IP，但是我们并不希望用户直接去访问 Pod 的 IP，一是这样用户需要自己管理 Pod 的 IP 列表，并实现
自己的负载均衡策略；二是 Pod 可能重启，重启之后 Pod 的 IP 会发生变化。对于这种情况就可以通过 Service 来
处理。
在 Kubernetes 中 Service 也是一个对象，Service 后面可以关联一组 Pod。Service 对象创建成功之后会映射到一
个域名和固定的 IP，这样这个 IP 相当于一个 VIP，用户只需要访问这个固定的 IP 就可以访问的后端的 Pod 中运
行的应用了。
Kubernetes 中的 Service 有多种实现，比如 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer 和 Ingress 等，这个后面会有专
门的章节进行讲解。 - Configmap
一个正规的开发流程中会包括多个环境，比如开发环境、预发环境和线上生产环境。这些不同环境中使用的代码还
是同一套，区别在于配置不同。使用同一套代码保证了我们的 Pod 中使用的镜像是同一个，对于配置，在
Kubernetes 中可以通过一个叫 Configmap 的对象来管理和创建。这样就将配置和应用进行了解耦。 - Namespace
Namespace 这个词在很多地方都有使用，比如编程语言中的命名空间。在 Kubernetes 中，Namespace 可以理解
为一个资源的逻辑空间，包括鉴权（rbac）、资源管理等。Kubernetes 中的每个资源，比如刚才 Pod、
Deployment、Service 等都有一个 Namespace 属主，不同 Namespace 的资源不能跨 Namespace 访问。另外一个
Namespace 内的资源要求命名具有唯一性。
