k8s 100个高频面试题

最新推荐文章于 2025-10-31 14:36:25 发布

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#kubernetes #容器 #云原生

以下是 100 个 Kubernetes（k8s）高频面试题及其答案，涵盖了 Kubernetes 的核心概念、架构、组件、工作原理以及实际应用。

1. Kubernetes 的核心组件有哪些？

答案：

Master 节点组件：
- API Server：提供 RESTful API 接口，用于与集群交互。
- etcd：分布式键值存储，用于存储集群的配置数据和状态信息。
- Controller Manager：运行各种控制器进程，负责维护集群的状态。
- Scheduler：负责将 Pod 调度到合适的节点上运行。
Worker 节点组件：
- Kubelet：运行在每个节点上的代理，负责管理节点上的容器。
- Kube-proxy：运行在每个节点上的网络代理，负责维护网络规则。
- Container Runtime：负责运行容器的底层软件，如 Docker、containerd 等。

2. 什么是 Pod？

答案：

Pod 是 Kubernetes 中最小的调度单元，通常包含一个或多个紧密耦合的容器。
Pod 中的容器共享网络命名空间和存储卷，可以直接通过 localhost 通信。

3. Service 的作用是什么？

答案：

Service 是一种抽象，定义了一组 Pod 的逻辑集合和一个访问它们的策略。
Service 提供了稳定的网络端点，即使 Pod 的 IP 地址发生变化。

4. Ingress 和 Service 有什么区别？

答案：

Service：用于在集群内部或外部暴露一组 Pod 的网络端点，支持 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer 和 ExternalName 类型。
Ingress：用于管理对集群内部服务的 HTTP 和 HTTPS 路由，提供更复杂的流量路由规则和 SSL/TLS 终止等功能。

5. 什么是 ConfigMap 和 Secret？

答案：

ConfigMap：用于存储非敏感的配置数据，如环境变量、配置文件等。
Secret：用于存储敏感数据，如密码、API 密钥等，数据在 etcd 中以加密形式存储。

6. Kubernetes 中的 Deployment 和 StatefulSet 有什么区别？

答案：

Deployment：用于管理无状态的应用程序，如 Web 服务器。Deployment 允许你定义应用程序的期望状态，并自动管理 Pod 的创建、更新和删除。
StatefulSet：用于管理有状态的应用程序，如数据库。StatefulSet 为每个 Pod 提供稳定的网络标识和持久化存储。

7. Kubernetes 中的 DaemonSet 是什么？

答案：

DaemonSet 确保每个节点上运行一个 Pod 的副本，通常用于运行系统级服务，如日志收集器、监控代理等。

8. Kubernetes 中的 Namespace 有什么作用？

答案：

Namespace 是 Kubernetes 中用于资源隔离的机制，允许你在同一个集群中创建多个虚拟集群。
默认的 Namespace 包括 default、kube-system 和 kube-public。

9. Kubernetes 中的 Volume 是什么？

答案：

Volume 是用于持久化存储的抽象，允许容器在重启后仍然可以访问数据。
Kubernetes 支持多种类型的 Volume，如 emptyDir、hostPath、PersistentVolume 等。

10. Kubernetes 中的控制循环（Control Loop）是什么？

答案：

控制循环 是 Kubernetes 实现自动化管理的核心机制。
控制循环包括以下步骤：
1. 获取当前状态：从 API Server 获取当前集群状态。
2. 计算期望状态：根据用户定义的配置计算期望状态。
3. 调整实际状态：通过调用 API Server 的 API 接口，将实际状态调整为期望状态。

11. Kubernetes 中的调度器（Scheduler）是如何工作的？

答案：

调度器 负责将 Pod 调度到合适的节点上运行。
调度器会考虑节点的资源使用情况、Pod 的资源需求、亲和性和反亲和性规则等因素。

12. Kubernetes 中的自愈机制是如何实现的？

答案：

自愈机制 是 Kubernetes 确保应用程序高可用性的关键功能。
当 Pod 失败或节点故障时，Kubernetes 会自动重新创建 Pod 或重新调度 Pod 到其他节点上。

13. Kubernetes 中的亲和性和反亲和性是什么？

答案：

亲和性（Affinity）：用于定义 Pod 之间的亲和性规则，确保 Pod 调度到特定的节点或与其他 Pod 一起调度。
反亲和性（Anti-Affinity）：用于定义 Pod 之间的反亲和性规则，确保 Pod 不会调度到特定的节点或与其他 Pod 一起调度。

14. Kubernetes 中的 Horizontal Pod Autoscaler（HPA）是什么？

答案：

Horizontal Pod Autoscaler（HPA） 是 Kubernetes 中用于自动调整 Pod 副本数量的组件。
HPA 根据 CPU 使用率、内存使用率等指标，自动增加或减少 Pod 的副本数量，以应对负载变化。

15. Kubernetes 中的 PersistentVolume（PV）和 PersistentVolumeClaim（PVC）是什么？

答案：

PersistentVolume（PV）：是集群中的一种存储资源，由管理员预先配置。
PersistentVolumeClaim（PVC）：是用户对存储资源的请求，PVC 会绑定到合适的 PV 上。

16. Kubernetes 中的 ConfigMap 和 Secret 如何使用？

答案：

ConfigMap：可以通过环境变量或卷挂载的方式注入到 Pod 中。
- 环境变量：在 Pod 的定义中引用 ConfigMap 中的键值对作为环境变量。
- 卷挂载：将 ConfigMap 中的数据挂载为 Pod 中的文件。
Secret：与 ConfigMap 类似，可以通过环境变量或卷挂载的方式注入到 Pod 中。
- 环境变量：在 Pod 的定义中引用 Secret 中的键值对作为环境变量。
- 卷挂载：将 Secret 中的数据挂载为 Pod 中的文件。

17. Kubernetes 中的滚动更新（Rolling Update）是如何实现的？

答案：

滚动更新 是 Kubernetes 中用于更新 Deployment 的一种策略。
滚动更新的过程如下：
1. 创建新版本的 Pod：逐步创建新版本的 Pod，直到新版本的 Pod 数量达到期望值。
2. 删除旧版本的 Pod：逐步删除旧版本的 Pod，直到旧版本的 Pod 数量为零。
3. 完成更新：所有 Pod 都更新为新版本。
滚动更新可以通过 maxSurge 和 maxUnavailable 参数控制更新的速度和可用性。