什么是容器，什么是Kubernetes——扫盲

1. 容器（Container）

定义：容器是一种轻量级的虚拟化技术，它允许开发者将应用程序和所有其依赖的环境打包在一起，以便能够在任何环境中一致地运行。容器基于操作系统级别的虚拟化，提供了相对于传统虚拟机更高效、快速的部署和隔离。

容器通过隔离应用程序的运行环境，确保应用的依赖、库和配置可以在任何地方、任何时间运行。每个容器包括运行应用所需的所有代码、库、系统工具、配置文件等，而不依赖主机操作系统的环境。常见的容器平台包括 Docker 和 Podman。

容器的特点：

• 轻量级：容器共享宿主操作系统的内核，因此相比虚拟机，容器更为轻量，不需要为每个应用启动一个独立的操作系统。
• 高效：容器启动速度非常快，几乎是瞬间启动，因为它们不需要像虚拟机那样启动完整的操作系统。
• 隔离性：容器提供了相对隔离的环境，使得不同应用之间可以互不干扰，提高了资源的利用率。
• 可移植性：容器可以在不同的环境中一致运行，开发、测试、生产环境的差异不再是问题。你只需将容器镜像部署到任何支持容器的环境中即可。

容器与虚拟机的对比：

• 虚拟机（VM） 是基于硬件虚拟化的，每个虚拟机都需要一个完整的操作系统，开销较大，启动较慢。
• 容器 基于操作系统级虚拟化，共享宿主机操作系统的内核，因此容器比虚拟机更轻量、启动更快、资源消耗更低。

常见容器工具：

• Docker：是最常见的容器平台，提供了一套完整的容器管理工具，可以帮助开发者创建、管理、运行容器。
• Kubernetes：是容器编排平台，可以管理多个容器的部署、扩展和运行。
• Podman：是一个类似于 Docker 的容器工具，强调无守护进程的架构和无根用户支持。

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2. Kubernetes（K8s）

定义：Kubernetes（通常缩写为 K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化容器的部署、扩展和管理。Kubernetes 提供了一整套功能，能够帮助用户高效地管理容器化应用，确保它们在生产环境中高效、可靠地运行。

Kubernetes 的核心功能：

• 容器编排：Kubernetes 能够自动部署和管理多个容器，协调容器的运行，进行负载均衡，处理容器间的通信。
• 自动扩展：根据负载的变化，Kubernetes 可以自动调整容器的数量（自动水平扩展或缩减），确保系统的高可用性和资源的合理利用。
• 服务发现和负载均衡：Kubernetes 自动为容器提供 DNS 名称和 IP 地址，并在容器之间自动进行负载均衡。
• 滚动更新和回滚：Kubernetes 支持对容器应用的无缝滚动更新，也可以在出现问题时自动回滚到上一个稳定版本。
• 自愈：如果某个容器或节点出现故障，Kubernetes 会自动重新调度容器到健康的节点上，保证应用的高可用性。
• 存储管理：Kubernetes 提供了灵活的存储管理能力，能够挂载本地存储或云存储，并在容器间共享数据。
• 资源管理：Kubernetes 能够根据节点的资源状况合理调度容器的运行位置，避免资源浪费或过度使用。

Kubernetes 架构：
Kubernetes 的架构由以下几个主要组件组成：

• Master 节点：负责集群的控制和管理。包括 API 服务器、调度器（Scheduler）和控制管理器（Controller Manager）。
• Node 节点：负责运行容器化应用。每个 Node 节点上都运行着 Kubelet、Kube Proxy 和容器运行时（如 Docker）。
• Pod：Kubernetes 中的最小部署单位。Pod 是一组容器的集合，这些容器共享网络和存储资源。Pod 中的容器通常是紧密关联的，通常一起部署和管理。
• Service：提供一个抽象层，通过该层可以访问一组运行中的 Pod，Kubernetes 会自动进行负载均衡。
• Deployment：Kubernetes 的资源对象之一，定义了应用的期望状态（如运行的容器数、镜像版本等），并且可以自动进行滚动更新、回滚等。

Kubernetes 的优势：

1. 高可用性：Kubernetes 支持容器的自动恢复、重启和替换，确保应用在遇到故障时不会出现服务中断。
2. 自动扩展：Kubernetes 可以根据负载自动扩展或收缩应用，确保系统的高效运行。
3. 跨平台运行：Kubernetes 支持云环境和本地数据中心，可以在各种环境中部署容器。
4. 容器管理：Kubernetes 可以自动管理大规模容器的生命周期，包括容器的部署、升级、扩展等。

Kubernetes 与 Docker 的关系：

• Docker 是一个容器运行时，用于构建和运行容器，而 Kubernetes 是一个容器编排平台，用于管理大量的容器。Kubernetes 可以在多个节点上运行 Docker 容器，也可以支持其他容器运行时（如 containerd 和 CRI-O）。

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总结：

• 容器（Container） 是一种轻量级的虚拟化技术，旨在将应用和其依赖环境打包在一起，确保它能够在任何地方运行。容器的优势在于轻便、高效、可移植。

• Kubernetes（K8s） 是一个容器编排平台，帮助开发者管理和自动化多个容器的部署、扩展、调度和运行。Kubernetes 提供高可用性、自动扩展、负载均衡等高级功能，使得容器在生产环境中更加可靠。

简言之，容器 是运行应用的基础单元，而 Kubernetes 是管理这些容器的工具和平台。