一、k8s的定義

K8S，全稱 Kubernetes，是一個用于管理容器的開源平臺。它可以讓用戶更加方便地部署、擴展和管理容器化應用程序，并通過自動化的方式實現負載均衡、服務發現和自動彈性伸縮等功能。

具體來說，Kubernetes 可以將應用程序打包成容器，并將這些容器部署到一個集群中，然后自動處理容器的生命周期管理、自動擴容等操作，讓用戶更加專注于應用程序的開發和業務邏輯。同時，Kubernetes 還提供了一系列的資源管理機制，如資源調度、容器網絡、存儲編排等，控制整個容器集群的運行狀態，并保證應用程序在容器集群中的高可用性和可靠性。

總之，Kubernetes 提供了一種優秀的容器化應用程序管理解決方案，可以讓用戶更加輕松地部署、擴展和管理容器化應用程序，提高應用程序的可靠性和穩定性。

二、k8s的架構

Kubernetes 中一個集群通常由多個節點（Node）組成，其中 Master 節點作為整個集群的控制中心，主要負責集群的管理和調度工作。

1. Master 節點

1) API Server

API Server 是 Kubernetes 最核心的組件之一，它提供了 Kubernetes 集群中各個組件之間的通信和管理接口，所有操作都需要通過 API Server 發起和處理。當用戶使用 kubectl 命令或者其他 Kubernetes 客戶端工具時，實際上是通過 API Server 和集群進行交互的。

2) Etcd

Etcd 是 Kubernetes 集群中的分布式鍵值存儲系統，用于保存集群中的所有狀態信息和元數據。所有與 Kubernetes 集群相關的信息，包括 Pod、Service、Deployment 等對象的創建、更新和刪除等操作，都將被記錄在 Etcd 中。這樣可以使得 Kubernetes 系統具有高可用性和復原能力，并且允許多個 Master 節點之間進行數據同步和共享。

3) Controller Manager

Controller Manager 是 Kubernetes 集群中的另一個核心組件，它負責監控和維護集群中所有資源對象的狀態，以及進行自動化控制和管理操作。Controller Manager 中包含多個控制器，每個控制器負責監控和維護一種資源對象的狀態，如 Deployment、ReplicaSet、DaemonSet 等，同時根據用戶的需求，自動進行相應的容器調度、擴容、縮容等操作

4) Scheduler

Scheduler 是 Kubernetes 集群中的另一個重要組件，主要負責根據集群中各個節點的負載情況，以及用戶的調度策略，將新創建的 Pod 分配到合適的節點上。Scheduler 會根據 Pod 的資源需求、節點的資源情況、節點之間的網絡距離等因素進行智能調度，從而實現負載均衡和資源最大化利用的目標。

2. Node 節點

除了 Master 節點外，Kubernetes 集群中還包括多個 Node 節點，它們是容器化應用程序真正運行的地方。

1) kubelet

kubelet 是運行在每個 Node 節點上的代理程序，它負責與 Master 節點上的 API Server 進行通信，并根據 Master 節點下發的指令，調度和管理本地節點上的容器。kubelet 可以監控本地節點上的容器狀態，如啟動、停止、健康狀況等，并定期向 Master 節點報告節點狀態信息

2) kube-proxy

kube-proxy 是 Kubernetes 集群中的網絡代理組件，它主要負責實現集群內 Service 的負載均衡和訪問控制等功能。每個 Node 節點上都會部署一個 kube-proxy 組件來負責處理該節點上所有 Service 的流量轉發和路由等操作。

3) 容器運行時

容器運行時是 Kubernetes 中用于運行容器的底層組件，它負責將容器鏡像轉換為可以運行的進程，并提供容器的隔離、資源管理和網絡管理等功能。Kubernetes 支持多種容器運行時，如 Docker、CRI-O、containerd 等，用戶可以根據實際需求選擇合適的容器運行時。容器運行時通常與 kubelet 緊密集成，在 Kubernetes 集群中發揮著至關重要的作用。

3. 組件與插件

除了核心組件外，Kubernetes 還提供了許多組件和插件，以拓展其功能和實現更多的服務。以下是幾個常用的 Kubernetes 組件和插件：

1) Kubernetes DNS

Kubernetes DNS是 Kubernetes 集群中的域名解析系統，它為集群中所有容器提供了簡單而可靠的 DNS 服務。通過 Kubernetes DNS，用戶可以使用容器名稱或 Service 名稱等別名方式，輕松地訪問到集群中運行的各種應用程序和服務。

2) Dashboard

Dashboard是 Kubernetes 集群中的 Web 界面管理工具，它提供了一個易于使用和定制化的界面，讓用戶可以在不熟悉命令行操作的情況下，輕松地監控和管理集群中的資源對象和應用程序。Dashboard 支持多種自定義插件和主題，用戶可以根據自己的需要進行定制和擴展。

3) Heapster

Heapster是 Kubernetes 集群中的監控工具，它可以收集和分析各種容器和節點的性能指標，并將結果匯總和展示給用戶。Heapster 支持多種存儲后端，如 InfluxDB、ElasticSearch 等，用戶可以選擇適合自己的存儲方式。

三、k8s的核心概念

Kubernetes 是一個基于容器化技術的分布式應用程序編排平臺，其核心概念主要包括 Pod、Service、Namespace、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job 和 CronJob 等。

1.Pod

Pod 是 Kubernetes 中最小的調度和管理單元，它代表著集群中運行的一個或多個容器實例。在一個 Pod 中，所有容器共享相同的網絡命名空間、進程命名空間和存儲卷，因此它們可以互相通信和共享數據。Pod 可以通過控制器進行創建、擴縮容和更新等操作。

1) 容器

Pod 中的容器是指實際運行業務邏輯的進程，可以使用 Docker、CRI-O、containerd 等各種容器運行時來運行。每個 Pod 中可以包含一個或多個容器，這些容器可以通過共享網絡和存儲資源，實現相互通信和協作。

2) 生命周期

Pod 的生命周期包括 Pending、Running、Succeeded、Failed 和 Unknown 等幾個階段。在創建一個 Pod 后，它會首先進入 Pending 階段，等待被調度到某個節點上。如果調度成功，Pod 就會進入 Running 階段，開始正常運行。如果 Pod 運行失敗或者所有容器都退出了，Pod 就會進入 Failed 或 Succeeded 階段。如果調度和運行過程中出現了異常，Pod 就會進入 Unknown 階段。

3) Pod 網絡

Pod 網絡是指 Kubernetes 中用于實現容器之間通信的網絡環境。Pod 中的每個容器都有一個獨立的 IP 地址，但它們共享相同的網絡命名空間和端口空間，因此可以互相訪問和通信。Kubernetes 支持多種網絡插件和方案，如 Flannel、Calico、Cilium 等，用戶可以根據實際情況進行選擇和配置。

2.Service

 Service 是 Kubernetes 中用于提供內部負載均衡和服務發現的組件，它可以將同一個應用程序的不同副本暴露在集群內部，并為這些副本提供唯一的虛擬 IP 地址和 DNS 域名。Service 可以通過控制器進行創建、更新和刪除操作。

1) ClusterIP

ClusterIP 是 Service 的默認類型，它會分配一個集群內部的虛擬 IP 地址，并將該地址綁定到 Service 上。當其他 Pod 或容器需要訪問 Service 時，只需要使用該虛擬 IP 地址即可。

2) NodePort

NodePort 是一種擴展 ClusterIP 的功能，它會在每個節點上分配一個唯一的端口號，并將該端口號映射到 Service 上。當其他節點或外部網絡需要訪問 Service 時，只需要使用該節點 IP 地址和映射的端口號即可。

3) LoadBalancer

LoadBalancer 是一種針對外部流量的負載均衡方案，它可以通過云服務商提供的負載均衡器或自定義的負載均衡器，將流量從外部網絡轉發到集群內部的 Service 上。

3.Namespace

Namespace 是 Kubernetes 中用于隔離和管理資源對象的邏輯分區，它可以幫助用戶將不同的資源對象歸類、管理和隔離。Kubernetes 中默認存在一些 Namespace，如 default、kube-system 等，用戶也可以根據需要創建自定義的 Namespace。

4.Deployment

Deployment 是 Kubernetes 中用于管理 Pod 副本集的控制器，它可以控制一組 Pod 的創建、擴縮容和更新等操作。Deployment 支持滾動更新和回滾等功能，可以實現無縫的應用程序版本升級。

5.StatefulSet

StatefulSet是 Kubernetes 中用于管理有狀態應用程序副本集的控制器，它可以為每個 Pod 分配唯一的標識符和穩定的網絡名稱，保證每個 Pod 的唯一性和可訪問性。StatefulSet 還支持有序部署和擴縮容等功能，可以實現高可靠性的有狀態應用程序部署和管理。

6.DaemonSet

DaemonSet 是 Kubernetes 中用于在每個節點上運行一組 Pod 的控制器，它通常用于運行系統級別的服務或代理程序等，在每個節點上保證資源對象的一致性和狀態。

7.Job

DaemonSet 是 Kubernetes 中用于在每個節點上運行一組 Pod 的控制器，它通常用于運行系統級別的服務或代理程序等，在每個節點上保證資源對象的一致性和狀態。

8.CronJob

CronJob 是 Kubernetes 中用于周期性執行任務的控制器，它可以根據用戶定義的時間表，自動創建和刪除相應的 Job 對象。CronJob 還支持任務成功和失敗的檢測和處理等功能。