一、k8s的定义

K8S，全称 Kubernetes，是一个用于管理容器的开源平台。它可以让用户更加方便地部署、扩展和管理容器化应用程序，并通过自动化的方式实现负载均衡、服务发现和自动弹性伸缩等功能。

具体来说，Kubernetes 可以将应用程序打包成容器，并将这些容器部署到一个集群中，然后自动处理容器的生命周期管理、自动扩容等操作，让用户更加专注于应用程序的开发和业务逻辑。同时，Kubernetes 还提供了一系列的资源管理机制，如资源调度、容器网络、存储编排等，控制整个容器集群的运行状态，并保证应用程序在容器集群中的高可用性和可靠性。

总之，Kubernetes 提供了一种优秀的容器化应用程序管理解决方案，可以让用户更加轻松地部署、扩展和管理容器化应用程序，提高应用程序的可靠性和稳定性。

 

二、k8s的架构

Kubernetes 中一个集群通常由多个节点（Node）组成，其中 Master 节点作为整个集群的控制中心，主要负责集群的管理和调度工作。

1. Master 节点

1) API Server

API Server 是 Kubernetes 最核心的组件之一，它提供了 Kubernetes 集群中各个组件之间的通信和管理接口，所有操作都需要通过 API Server 发起和处理。当用户使用 kubectl 命令或者其他 Kubernetes 客户端工具时，实际上是通过 API Server 和集群进行交互的。

2) Etcd

Etcd 是 Kubernetes 集群中的分布式键值存储系统，用于保存集群中的所有状态信息和元数据。所有与 Kubernetes 集群相关的信息，包括 Pod、Service、Deployment 等对象的创建、更新和删除等操作，都将被记录在 Etcd 中。这样可以使得 Kubernetes 系统具有高可用性和复原能力，并且允许多个 Master 节点之间进行数据同步和共享。

3) Controller Manager

Controller Manager 是 Kubernetes 集群中的另一个核心组件，它负责监控和维护集群中所有资源对象的状态，以及进行自动化控制和管理操作。Controller Manager 中包含多个控制器，每个控制器负责监控和维护一种资源对象的状态，如 Deployment、ReplicaSet、DaemonSet 等，同时根据用户的需求，自动进行相应的容器调度、扩容、缩容等操作

4) Scheduler

Scheduler 是 Kubernetes 集群中的另一个重要组件，主要负责根据集群中各个节点的负载情况，以及用户的调度策略，将新创建的 Pod 分配到合适的节点上。Scheduler 会根据 Pod 的资源需求、节点的资源情况、节点之间的网络距离等因素进行智能调度，从而实现负载均衡和资源最大化利用的目标。

2. Node 节点

除了 Master 节点外，Kubernetes 集群中还包括多个 Node 节点，它们是容器化应用程序真正运行的地方。

1) kubelet

kubelet 是运行在每个 Node 节点上的代理程序，它负责与 Master 节点上的 API Server 进行通信，并根据 Master 节点下发的指令，调度和管理本地节点上的容器。kubelet 可以监控本地节点上的容器状态，如启动、停止、健康状况等，并定期向 Master 节点报告节点状态信息

2) kube-proxy

kube-proxy 是 Kubernetes 集群中的网络代理组件，它主要负责实现集群内 Service 的负载均衡和访问控制等功能。每个 Node 节点上都会部署一个 kube-proxy 组件来负责处理该节点上所有 Service 的流量转发和路由等操作。

3) 容器运行时

容器运行时是 Kubernetes 中用于运行容器的底层组件，它负责将容器镜像转换为可以运行的进程，并提供容器的隔离、资源管理和网络管理等功能。Kubernetes 支持多种容器运行时，如 Docker、CRI-O、containerd 等，用户可以根据实际需求选择合适的容器运行时。容器运行时通常与 kubelet 紧密集成，在 Kubernetes 集群中发挥着至关重要的作用。

3. 组件与插件

除了核心组件外，Kubernetes 还提供了许多组件和插件，以拓展其功能和实现更多的服务。以下是几个常用的 Kubernetes 组件和插件：

1) Kubernetes DNS

Kubernetes DNS是 Kubernetes 集群中的域名解析系统，它为集群中所有容器提供了简单而可靠的 DNS 服务。通过 Kubernetes DNS，用户可以使用容器名称或 Service 名称等别名方式，轻松地访问到集群中运行的各种应用程序和服务。

2) Dashboard

Dashboard是 Kubernetes 集群中的 Web 界面管理工具，它提供了一个易于使用和定制化的界面，让用户可以在不熟悉命令行操作的情况下，轻松地监控和管理集群中的资源对象和应用程序。Dashboard 支持多种自定义插件和主题，用户可以根据自己的需要进行定制和扩展。

3) Heapster

Heapster是 Kubernetes 集群中的监控工具，它可以收集和分析各种容器和节点的性能指标，并将结果汇总和展示给用户。Heapster 支持多种存储后端，如 InfluxDB、ElasticSearch 等，用户可以选择适合自己的存储方式。

三、k8s的核心概念

Kubernetes 是一个基于容器化技术的分布式应用程序编排平台，其核心概念主要包括 Pod、Service、Namespace、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job 和 CronJob 等。

1.Pod

Pod 是 Kubernetes 中最小的调度和管理单元，它代表着集群中运行的一个或多个容器实例。在一个 Pod 中，所有容器共享相同的网络命名空间、进程命名空间和存储卷，因此它们可以互相通信和共享数据。Pod 可以通过控制器进行创建、扩缩容和更新等操作。

 

1) 容器

Pod 中的容器是指实际运行业务逻辑的进程，可以使用 Docker、CRI-O、containerd 等各种容器运行时来运行。每个 Pod 中可以包含一个或多个容器，这些容器可以通过共享网络和存储资源，实现相互通信和协作。

2) 生命周期

Pod 的生命周期包括 Pending、Running、Succeeded、Failed 和 Unknown 等几个阶段。在创建一个 Pod 后，它会首先进入 Pending 阶段，等待被调度到某个节点上。如果调度成功，Pod 就会进入 Running 阶段，开始正常运行。如果 Pod 运行失败或者所有容器都退出了，Pod 就会进入 Failed 或 Succeeded 阶段。如果调度和运行过程中出现了异常，Pod 就会进入 Unknown 阶段。

3) Pod 网络

Pod 网络是指 Kubernetes 中用于实现容器之间通信的网络环境。Pod 中的每个容器都有一个独立的 IP 地址，但它们共享相同的网络命名空间和端口空间，因此可以互相访问和通信。Kubernetes 支持多种网络插件和方案，如 Flannel、Calico、Cilium 等，用户可以根据实际情况进行选择和配置。

2.Service

 Service 是 Kubernetes 中用于提供内部负载均衡和服务发现的组件，它可以将同一个应用程序的不同副本暴露在集群内部，并为这些副本提供唯一的虚拟 IP 地址和 DNS 域名。Service 可以通过控制器进行创建、更新和删除操作。

1) ClusterIP

ClusterIP 是 Service 的默认类型，它会分配一个集群内部的虚拟 IP 地址，并将该地址绑定到 Service 上。当其他 Pod 或容器需要访问 Service 时，只需要使用该虚拟 IP 地址即可。

2) NodePort

NodePort 是一种扩展 ClusterIP 的功能，它会在每个节点上分配一个唯一的端口号，并将该端口号映射到 Service 上。当其他节点或外部网络需要访问 Service 时，只需要使用该节点 IP 地址和映射的端口号即可。

3) LoadBalancer

LoadBalancer 是一种针对外部流量的负载均衡方案，它可以通过云服务商提供的负载均衡器或自定义的负载均衡器，将流量从外部网络转发到集群内部的 Service 上。

3.Namespace

Namespace 是 Kubernetes 中用于隔离和管理资源对象的逻辑分区，它可以帮助用户将不同的资源对象归类、管理和隔离。Kubernetes 中默认存在一些 Namespace，如 default、kube-system 等，用户也可以根据需要创建自定义的 Namespace。

4.Deployment

Deployment 是 Kubernetes 中用于管理 Pod 副本集的控制器，它可以控制一组 Pod 的创建、扩缩容和更新等操作。Deployment 支持滚动更新和回滚等功能，可以实现无缝的应用程序版本升级。

5.StatefulSet

StatefulSet是 Kubernetes 中用于管理有状态应用程序副本集的控制器，它可以为每个 Pod 分配唯一的标识符和稳定的网络名称，保证每个 Pod 的唯一性和可访问性。StatefulSet 还支持有序部署和扩缩容等功能，可以实现高可靠性的有状态应用程序部署和管理。

6.DaemonSet

DaemonSet 是 Kubernetes 中用于在每个节点上运行一组 Pod 的控制器，它通常用于运行系统级别的服务或代理程序等，在每个节点上保证资源对象的一致性和状态。

7.Job

DaemonSet 是 Kubernetes 中用于在每个节点上运行一组 Pod 的控制器，它通常用于运行系统级别的服务或代理程序等，在每个节点上保证资源对象的一致性和状态。

8.CronJob

CronJob 是 Kubernetes 中用于周期性执行任务的控制器，它可以根据用户定义的时间表，自动创建和删除相应的 Job 对象。CronJob 还支持任务成功和失败的检测和处理等功能。