1-Kubernetes基本概念

Kubernetes中的大部分概念如Node、Pod、Replication Controller、Service等都可以看作一种"资源对象"，几乎所有的资源对象都可以通过Kubernetes提供的kubectl工具（或者API编程调用）执行增、删、改、查等操作并将其保存在etcd中持久化存储。从这个角度来看，Kubernetes其实是一个高度自动化的资源控制系统，它通过跟踪对比etcd库里保存的"资源期望状态"与当前环境中的"实际资源状态"的差异来实现自动控制和自动纠错的高级功能。

Master

Kubernetes里的Master指的是集群控制节点，每个Kubernetes集群里需要一个Master节点来负责整个集群的管理和控制，基本上Kubernetes所有的控制命令都是发给它，它来负责具体的执行过程，我们后面所有执行的命令基本上都是在Master节点上运行的。Master节点通常会占据一个独立的服务器或者一个虚拟机。一个主要的原因是他太重要了，它是整个集群的"首脑"。如果它宕机不可用，那么我们所有的控制命令将失效。

Master节点上运行着以下一组关键进程：

Kubernetes API Server(kube-apiserver)，提供了HTTP Rest接口的关键服务进程，是Kubernetes里所有资源的增，删，改，查等操作的唯一入口，也是集群控制的入口进程
Kubernetes Controller Manager(kube-controller-manager)， Kubernetes里所有资源对象的自动化控制中心，可以理解为资源对象的"大总管"
Kubernetes Scheduler(kube-scheduler)，负责资源调度（Pod调度）的进程，相当于公交公司的"调度室"

其实Master节点上往往还启动了一个etcd Server进程，因为Kubernetes里的所有资源对象的数据全部保存在etcd中的。

Node

除了Master，Kubernetes集群中的其他机器称为Node节点。与Master一样，Node节点可以是一台物理机，也可以是一台虚拟机。Node节点才是Kubernetes集群中的工作负载节点，每个Node都会被Master分配一些工作负载（Docker容器），当某个Node宕机时，其上的工作负载会被Master自动转移到其他节点上去。

每个Node节点上都运行着以下一组关键进程：

kubelet：负载Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master节点密切协作，实现集群管理的基本功能
kube-proxy：实现Kubernetes Service的通信与负载均衡机制的重要组件
Docker Engine( docker)：Docker引擎，负载本机的容器创建和管理工作

Node节点可以在运行期间动态添加到Kubernetes集群中，前提是这个节点上已经正确安装配置和启动了上述关键进程，在默认情况下kubelet会向Master注册自己。一旦Node被纳入集群管理范围，kubelet进程会定时向Master节点汇报自身的情报，例如操作系统版本、Docker版本、机器的CPU和内存情况，以及有哪些Pod在运行等，这样Master可以获知每个Node的资源使用，并实现高效均衡的资源调度策略。而某个Node超过指定时间不上报信息时，会被Master判定为"失联", Node的状态会被标记为不可用（Not Ready），随后Master会触发"工作负载大转移"的自动流程

Pod

Pod是Kubernetes中最重要也是最基本的概念，每个pod都一个特殊的被称为"根容器"的Pause容器。除了Pause容器，每个Pod还包含一个或多个紧密相关的用户业务容器

为什么Kubernetes会设计出一个Pod的概念并且Pod还有这样的特殊组成结构？

原因之一：在一组容器作为一个单元的情况下，我们难以对"整体"简单的进行判断及有效的进行行动。比如，一个容器死亡了，此时算是整体死亡么？是N/M的死亡率？引入业务无关且不易死亡的Pause容器作为Pod的根容器，以它的整体状态代表整个容器组的状态，就简单、巧妙地解决了整个难题。

原因之二：Pod里的多个业务容器共享Pause容器的IP，共享Pause容器挂接的Volume，这样既简化了密切关联的业务容器之间的通信问题，也很好地解决了它们之间的文件共享问题。

Kubernetes为每个Pod都分配了唯一的IP地址，称之为PodIP，一个Pod里面的多个容器共享PodIP地址。Kubernetes要求底层网络支持集群内任意两个Pod之间的TCP/IP直接通信，这通常采用虚拟二层网络技术实现，例如Flannel、Openvswitch等，因此我们需要牢记一点：在Kubernetes里，一个Pod里的容器与另外主机上的Pod容器能够直接通信的。

Pod其实有两种类型：普通的Pod以及静态Pod（static Pod），后者比较特殊，它并不存放在etcd存储里，而是存放在某个具体的 Node上的一个具体文件中，并且只再次Node上启动运行。而普通的Pod一旦被创建，就会被放入到etcd中存储，随后会被Kubernetes Master调度到某个具体的Node上并进行绑定（Binding），随后该Pod被对应的Node上的kubelet进程实例化成一组相关的Docker容器并启动起来。在默认情况下，当Pod里的某个容器停止时，Kubernetes会自动检测到这个问题并且重新启动这个Pod（重启Pod里的所有容器）,如果Pod所在的Node宕机，则会将这个Node上的Pod重新调度到其他节点上

每个Pod都可以都其能使用的服务器上的计算资源设置限额，当前可以设置限额的计算资源有CPU与Memory两种，其中CPU的资源单位为CPU(Core)数量，是一个绝对值而非相对值。