Kubernetes基础概念

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原创最新推荐文章于 2026-05-30 13:35:10 发布 213 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

通过实例快速掌握k8s（Kubernetes）核心概念容器技术是微服务技术的核心技术之一，并随着微服务的流行而迅速成为主流。Docker是容器技术的先驱和奠基者，它出现之后迅速占领市场，几乎成了容器的代名词。但它在开始的时候并没有很好地解决容器的集群问题。Kubernetes抓住了这个机遇，以容器编排者（Container Orchestration）的身份出现，对容器集群进行管理和调度，现在已经打败了Docker成为了容器技术事实上的标准。当然K8... 阅读详情

是什么

Kubernetes是开源的容器编排系统，Kubernetes 是google 10多年大规模容器管理技术的Borg的开源版本，它是容器集群管理系统，可使先容器集群的自动化部署，自动扩缩容，维护等功能，它可以帮助我们快速部署应用，快速扩展应用，无缝对接新应用，DevOps自动化运维，金丝雀发布。

部署进化

传统部署时代

早期，组织在物理服务器上运行应用程序。无法为物理服务器中的应用程序定义资源边界，这会导致资源分配问题。例如，如果在物理服务器上运行多个应用程序，则可能会出现一个应用程序占用大部分资源的情况，结果可能导致其他应用程序的性能下降。一种解决方案是在不同的物理服务器上运行每个应用程序，但是由于资源利用不足而无法扩展，并且组织维护许多物理服务器的成本很高。

虚拟化部署时代

作为解决方案，引入了虚拟化功能，它允许您在单个物理服务器的 CPU 上运行多个虚拟机（VM）。虚拟化功能允许应用程序在 VM 之间隔离，并提供安全级别，因为一个应用程序的信息不能被另一应用程序自由地访问。

因为虚拟化可以轻松地添加或更新应用程序、降低硬件成本等等，所以虚拟化可以更好地利用物理服务器中的资源，并可以实现更好的可伸缩性。

每个 VM 是一台完整的计算机，在虚拟化硬件之上运行所有组件，包括其自己的操作系统。

容器部署时代

容器类似于 VM，但是它们具有轻量级的隔离属性，可以在应用程序之间共享操作系统（OS）。因此，容器被认为是轻量级的。容器与 VM 类似，具有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等。由于它们与基础架构分离，因此可以跨云和 OS 分发进行移植。容器因具有许多优势而变得流行起来。下面列出了容器的一些好处：敏捷应用程序的创建和部署，持续开发集成和部署，关注开发与运维的分离，可观察性，跨开发测试和生产的环境一致性，云和操作系统分发的可移植性，以应用程序为中心的管理，松散耦合、分布式、弹性、解放的微服务，资源隔离，高效率和高密度的资源利用

Kubernetes 为什么存在

在生产环境中，您需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机。Kubernetes 提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。Kubernetes 会满足扩展要求、故障转移、部署模式等。Kubernetes 提供了如下的功能：服务发现和负载均衡,存储编排,自动部署和回滚,自动二进制打包,自我修复,密钥与配置管理

Kubernetes构成

节点类型分为master节点和node节点
master节点：调度控制集群资源
node节点：运行容器，运行服务。就是干活的

master节点的模块构成 : kube-apiserver,kube-scheduler,kube-controller-manager,etcd

node节点模块构成：kubelet,kube-proxy,runtime

kubernetes 内部使用grpc通信，对外提供restful aip

基础概念

kubernetes对象

pod ：用于运行容器的最小单元，一个pod可以对应着一个docker容器，也可以是对应一组docker容器。 pod很少直接创建，一般情况下pod 由Controller创建和管理，由调度器调度在集群中的node节点上运行。他们共享IPC（进程间通信），Network（网络），和UTS(后面有解释)

service： 默认情况下，Docker 使用私有主机网络连接，只能与同在一台机器上的容器进行通信。为了实现容器的跨节点通信，必须在机器自己的 IP 上为这些容器分配端口，为容器进行端口转发或者代理。service是为运行在一组 Pods 上的应用程序提供对外网络服务的。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡

Volume： 容器中的磁盘文件是临时的，当容器崩溃时，kubelet 将重新启动容器，这些文件会丢失。当在一个 Pod 中同时运行多个容器时，常常需要在这些容器之间共享文件。Volumes就是来解决这两个问题的。 Kubernetes 支持的卷类型很多：awsElasticBlockStore,azureDisk,azureFile,cephfs,cinder,configMap,csi,downwardAPI,emptyDir,fc (fibre channel),flexVolume,flocker,gcePersistentDisk,gitRepo (deprecated)… …

Namespace： Kubernetes 支持多个虚拟集群，它们底层依赖于同一个物理集群。这些虚拟集群被称为命名空间。命名空间适用于存在很多跨多个团队或项目的用户的场景。命名空间为名称提供了一个范围。资源的名称需要在命名空间内是唯一的。在 Kubernetes 未来版本中，相同命名空间中的对象默认将具有相同的访问控制策略。命名空间是在多个用户之间划分集群资源的一种方法。

Kubernetes 中的 Controller 高级抽象

deployment： Controller中的一种，负责部署 pod, deployment存在的时候,我们通过命了删除了pod，pod也会被deployment自动创建出来

DaemonSet： DaemonSet 确保全部（或者某些）节点上运行一个 Pod 的副本。当有节点加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有节点从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。

StatefulSet： StatefulSet 是用来管理有状态应用的工作负载 API 对象。StatefulSet 用来管理 Deployment 和扩展一组 Pod，并且能为这些 Pod 提供*序号和唯一性保证，

ReplicaSet： ReplicaSet 是下一代的 Replication Controller。 ReplicaSet 和 Replication Controller 的唯一区别是选择器的支持。ReplicaSet 支持新的基于集合的选择器需求，这在标签用户指南中有描述。而 Replication Controller 仅支持基于相等选择器的需求。

Job： Job用于执行任务，例如临时任务，Job会创建一个或多个Pod，并确保指定数量的Pod成功终止。pods成功完成后，Job将跟踪成功完成的情况。当达到指定的成功完成次数时，Job就完成了。删除Job将清除其创建的Pod