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简介

什么是 Kubernetes

Kubernetes(常简称为 K8s)是 Google 开源的容器编排引擎。如果说 Docker 解决了"如何打包和运送集装箱"的问题,那么 Kubernetes 解决的就是"如何管理海量集装箱的调度、运行和维护"的问题。

它不仅仅是一个编排系统,更是一个云原生应用操作系统

名字由来:Kubernetes 在希腊语中意为"舵手"或"飞行员"。K8s 是因为 k 和 s 之间有 8 个字母。


为什么需要 Kubernetes

当我们在单机运行几个容器时,Docker Compose 就足够了。但在生产环境中,我们需要面对:

  • 多主机调度:容器应该运行在哪台机器上?

  • 自动恢复:容器崩溃了怎么办?节点挂了怎么办?

  • 服务发现:容器 IP 变了,其他服务怎么找到它?

  • 负载均衡:流量大了,如何分发给多个副本?

  • 滚动更新:如何不中断服务升级应用?

Kubernetes 完美解决了这些问题。


核心概念

Pod (豆荚)

Kubernetes 的最小调度单位。一个 Pod 可以包含一个或多个紧密协作的容器(共享网络和存储)。就像豌豆荚里的豌豆一样。

Node (节点)

运行 Pod 的物理机或虚拟机。

Deployment (部署)

定义应用的期望状态(如:需要 3 个副本,镜像版本为 v1)。K8s 会持续确保当前状态符合期望状态。

Service (服务)

定义一组 Pod 的访问策略。提供稳定的 Cluster IP 和 DNS 名称,负责负载均衡。

Namespace (命名空间)

用于多租户资源隔离。


Docker 用户如何过渡

如果你已经熟悉 Docker,学习 K8s 会很容易:

Docker 概念
Kubernetes 概念
说明

Container

Pod

K8s 增加了一层 Pod 包装

Volume

PersistentVolume

K8s 的存储更加抽象和强大

Network

Service/Ingress

K8s 的网络模型更扁平

Compose

Deployment + Service

声明式配置的理念是一致的


架构

Kubernetes 也是 C/S 架构,由 Master (控制平面)Worker (工作节点) 组成:

  • Control Plane:负责决策(API Server, Scheduler, Controller Manager, etcd)

  • Worker Node:负责干活(Kubelet, Kube-proxy, Container Runtime)


学习建议

Kubernetes 的学习曲线较陡峭。建议的学习路径:

  1. 理解基本概念:Pod, Deployment, Service

  2. 动手实践:使用 Minikube 或 Kind 在本地搭建集群

  3. 部署应用:编写 YAML 部署一个无状态应用

  4. 深入原理:网络模型、存储机制、调度算法


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