Kubernetes

Kubernetes 简介

Kubernetes 是 Google 团队发起的⼀个开源项⽬，它的⽬标是管理跨多个主机的容器，⽤于⾃动部 署、扩展和管理容器化的应⽤程序，主要实现语⾔为 Go 语⾔。Kubernetes 的组件和架构还是相对较 复杂的，如果我们⼀上来就给⼤家讲解这些概念，可能很多同学都消化不了，所以我们先让我们的同 学来使⽤我们的Kubernetes，去感受下，去体验下⾥⾯的⼀些概念和⽤法，等你对这些基本概念熟悉 以后，再来给⼤家讲解Kubernetes的组件和架构应该就更加容易了。

怎样体验呢？当然最好的办法就是我们⾃⼰搭建⼀套集群了，但是如果完完全全都我们⼿动去搭建的 话，第⼀是太耗时，第⼆是太复杂，可能我们现在还没有这个实⼒，没关系，我们可以使⽤⼀些⼯具 来辅助我们。

Kubernetes是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

为什么要用Kubernetes

使用Kubernetes的理由很多，最重要的理由是，IT行业从来都是由 新技术驱动的。

当前，Docker这门容器化技术已经被很多公司采用，从单机走向集 群已成为必然，云计算的蓬勃发展正在加速这一进程。Kubernetes作为 当前被业界广泛认可和看好的基于Docker的大规模容器化分布式系统解 决方案，得到了以谷歌为首的IT巨头们的大力宣传和持续推进。

通过Kubernetes你可以：

• 快速部署应用
• 快速扩展应用
• 无缝对接新的应用功能
• 节省资源，优化硬件资源的使用

Kubernetes 特点

• 可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）
• 可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
• 自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展

Why containers?

右图为Kubernetes

• 传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作，当然也可以通过创建虚机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于可移植性。
• 新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署，由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。
• 容器占用资源少、部署快，每个应用可以被打包成一个容器镜像，每个应用与容器间成一对一关系也使容器有更大优势，使用容器可以在build或release 的阶段，为应用创建容器镜像，因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合，也不依赖于生产环境基础结构，这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地，容器比虚机轻量、更“透明”，这更便于监控和管理。

容器优势总结：

• 快速创建/部署应用： 与VM虚拟机相比，容器镜像的创建更加容易。
• 持续开发、集成和部署： 提供可靠且频繁的容器镜像构建/部署，并使用快速和简单的回滚(由于镜像不可变性)。
• 开发和运行相分离： 在build或者release阶段创建容器镜像，使得应用和基础设施解耦。
• 开发，测试和生产环境一致性： 在本地或外网（生产环境）运行的一致性。
• 云平台或其他操作系统： 可以在 Ubuntu、RHEL、 CoreOS、on-prem、Google Container Engine或其它任何环境中运行。
• Loosely coupled，分布式，弹性，微服务化： 应用程序分为更小的、独立的部件，可以动态部署和管理。
• 资源隔离
• 资源利用： 更高效

使用Kubernetes能做什么？

可以在物理或虚拟机的Kubernetes集群上运行容器化应用，Kubernetes能提供一个以“容器为中心的基础架构”，满足在生产环境中运行应用的一些常见需求，如：

• 多个进程（作为容器运行）协同工作。 (opens new window)（Pod）
• 存储系统挂载
• Distributing secrets
• 应用健康检测
• 应用实例的复制 (opens new window)
• Pod自动伸缩/扩展
• Naming and discovering
• 负载均衡
• 滚动更新
• 资源监控
• 日志访问
• 调试应用程序
• 提供认证和授权 (opens new window)

Kubernetes不是什么？

Kubernetes并不是传统的PaaS（平台即服务）系统。

• Kubernetes不限制支持应用的类型，不限制应用框架。不限制受支持的语言runtimes (例如, Java, Python, Ruby)，满足12-factor applications (opens new window) 。不区分 “apps” 或者“services”。 Kubernetes支持不同负载应用，包括有状态、无状态、数据处理类型的应用。只要这个应用可以在容器里运行，那么就能很好的运行在Kubernetes上。
• Kubernetes不提供中间件（如message buses）、数据处理框架（如Spark）、数据库(如Mysql)或者集群存储系统(如Ceph)作为内置服务。但这些应用都可以运行在Kubernetes上面。
• Kubernetes不部署源码不编译应用。持续集成的 (CI)工作流方面，不同的用户有不同的需求和偏好的区域，因此，我们提供分层的 CI工作流，但并不定义它应该如何工作。
• Kubernetes允许用户选择自己的日志、监控和报警系统。
• Kubernetes不提供或授权一个全面的应用程序配置 语言/系统（例如，jsonnet (opens new window)）。
• Kubernetes不提供任何机器配置、维护、管理或者自修复系统。

另一方面，大量的Paas系统都可以运行在Kubernetes上，比如Openshift、Deis、Gondor。可以构建自己的Paas平台，与自己选择的CI系统集成。

Kubernetes是什么意思？K8S？

Kubernetes的名字来自希腊语，意思是“舵手” 或 “领航员”。K8s是将8个字母“ubernete”替换为“8”的缩写。