Kubernetes 概述

廿四味£

于 2024-07-29 10:26:09 发布

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分类专栏： k8s 文章标签： k8s 容器

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_68840588/article/details/140716387

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一、背景

服务器经历了三次演变过程：物理机、虚拟机和容器化

物理机的缺点：
●部署慢：每台服务器都要安装操作系统、相关的应用程序所需要的环境，各种配置；
●成本高：物理服务器的价格十分昂贵；
●资源浪费：硬件资源不能充分利用；
●扩展和迁移成本高：扩展和迁移需要重新配置一模一样的环境。

虚拟机很好解决了物理机的缺点，代表产品为vmware，其特点为：
●易部署：每台物理机可部署多台虚拟机，且可以通过模板，部署快，成本低；
●资源池：开出来的虚拟机可作为资源池备用，充分压榨服务器性能；
●资源隔离：每个虚拟机都有独立分配的内存磁盘等硬件资源，虚拟机之间不会互相影响；
●易扩展：随时都能在一个物理机上创建或销毁虚拟机。

同时，虚拟机同样也有一些缺点，每台虚拟机都需要安装操作系统，每台虚拟机都需要虚拟出完整的操作系统，从而对内存等资源会造成浪费和压力。

但容器化时代解决了虚拟机的缺点，并在继承虚拟机优点的基础之上，代表产品为docker，具有以下特点：
●更高效的利用硬件资源：所有容器共享主机操作系统内核，不需要安装操作系统；
●一致的运行环境：相同的镜像产生相同的行为；
●更小：较虚拟机而言，容器镜像更小，因为不需要打包操作系统；
●更快：容器能达到秒级启动，其本质是主机上的一个进程。

docker在单机上进行编排很方便，但在一些场景下存在明显缺陷：
●当节点较多时需要重复执行指令，并进行负载均衡，不利于自动装箱。
●当增加节点时认为操作繁杂，不利于水平扩缩。
●如果要进行版本变更，更新或回滚，需要停止容器然后更新容器镜像，重新启动，当副本较多时，不利于自动化上线和回滚。
●当出现节点宕机，节点上所有容器都停止，docker的重启策略会失效，不能自我修复。
●如果进行负载均衡时，需要新增负载均衡器，配置节点ip和端口，容器网络隔离导致不能相互访问，维护成本较高，不利于服务发现与负载均衡。

上述均属于容器编排问题，需要一个新技术进行自动化编排，K8S应运而生。

二、K8S 基本概念

K8S 的全称为 Kubernetes (K12345678S)，PS：“嘛，写全称也太累了吧，不如整个缩写”。

1.作用：

用于自动部署、扩展和管理“容器化（containerized）应用程序”的开源系统。
可以理解成 K8S 是负责自动化运维管理多个容器化程序（比如 Docker）的集群，是一个生态极其丰富的容器编排框架工具。

由来：
K8S由google的Borg系统(博格系统，google内部使用的大规模容器编排工具)作为原型，后经GO语言延用Borg的思路重写并捐献给CNCF基金会开源。

云原生基金会（CNCF）于2015年12月成立，隶属于Linux基金会。CNCF孵化的第一个项目就是Kubernetes，随着容器的广泛使用，Kubernetes已经成为容器编排工具的事实标准。

含义：
词根源于希腊语的舵手、飞行员

官网：
https://kubernetes.io

GitHub：
https://github.com/kubernetes/kubernetes

K8S是一款强大的容器编排平台，可以帮助企业实现容器化的业务部署和管理，提升效率和可靠性。

K8S是一个容器集群管理系统，在Docker等容器技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。

2.K8S 的特点包括：

●自动化管理：大大减少了人工干预，提高了应用部署和管理的效率。
●弹性伸缩：能够根据负载自动调整容器的副本数量，实现资源的高效利用。
●高可用性：通过副本和故障转移机制，确保应用的持续可用。
●负载均衡：可以在多个节点上自动分配负载，实现负载均衡。
●跨平台支持：可以在不同的基础设施上运行，包括物理机、虚拟机和云平台。