k8s学习

k8s简介

在学习k8s之前，相信大家和我一样，肯定都学习和使用过docker容器，并且对容器技术有了一个基本的认识。引用张磊老师的总结：其实一个“容器”，实际上是一个由Linux NameSpace、linux Cgroups和rootfs三种技术构建出来的进程隔离环境。

而k8s又是什么呢，官方给出的定义是：k8s是一个开源的容器集群管理系系统，可以实现容器集群的自动化部署、自动化扩容和维护等功能。说白了，我们是用k8s是为了管理docker集群，即docker可以看成k8s内部使用的低级别组件。但是k8s不仅仅支持docker，我们在

后面学习k8s的架构时候可以看到。

和很多其他组件先有工程实践，后有方法论的法杖路径不同。k8s的理论基础则比工程实践走的领先很多，这主要是得益于谷歌内部的Borg系统。k8s项目来源于Borg，可以说是集结了Borg设计思想的精华，并且吸收了Borg系统中的经验和教训。

在这面我们要先记住一个概念，Pod。它是k8s中的最小编排单位，而不是容器。因此后面的架构设计等内容都是围绕pod进行。

k8s的架构设计

k8s项目和它的原型项目Borg很类似，都是由Master和Node两种类型的节点组成，其主要架构如下：

其中，Master节点由如下三个组件组成：

• apiServer：提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权，访问控制、API注册和发现等机制。并且将整个集群的数据处理以后，持久化到etcd当中。

• controller manager：负责维护集群的状态，比如状态检测、自动扩展和滚动更新等

• scheduler：负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上。

而在Node节点上，主要有以下一些核心组件：

• kubelet：其是最核心的组件，主要负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理。

• Container runtime：负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）。

• kube-proxy：负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡。

k8s的设计理念

对于云计算系统，系统API实际上处于系统设计的主导地位。在k8s中，系统没支持一项新功能，引入一项新技术，一定会引入对应的API对象，支持对该功能的管理操作。

每个API对象都有以下三个属性：

• 元数据（metadata）：元数据是用来标识API对象的，每个对象至少有3个元数据，namespace，name和uid

• 规范（spec）：规范描述了用户期望k8s急群众的分布式系统达到的理想状态，例如用户可以设置期望的Pod的副本数为3

• 状态（status）：状态描述了系统当前实际达到的状态。