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一、kubernets概述
1.1 k8s什么
- k8s 的全称为 kubernetes (k12345678s)，ps：“嘛，写全称也太累了吧，不如整个缩写”。
作用：
- 用于自动部署、扩展和管理“容器化（containerized）应用程序”的开源系统。
可以理解成 k8s 是负责自动化运维管理多个容器化程序（比如 docker）的集群，是一个生态极其丰富的容器编排框架工具。
由来：
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k8s由google的borg系统(博格系统，google内部使用的大规模容器编排工具)作为原型，后经go语言延用borg的思路重写并捐献给cncf基金会开源。
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云原生基金会（cncf）于2015年12月成立，隶属于linux基金会。cncf孵化的第一个项目就是kubernetes，随着容器的广泛使用，kubernetes已经成为容器编排工具的事实标准。
含义：
词根源于希腊语的 舵手、飞行员
官网：
https://kubernetes.io
github：
https://github.com/kubernetes/kubernetes
1.2为什么要用k8s
kubernetes 主要功能如下：
二、kubernetes 集群架构与组件
2.1master组件
kube-apiserver
kube-controller-manager
这些控制器主要包括：
kube-scheduler
2.2 配置存储中心
etcd
2.3 node 组件
kubelet
kube-proxy
docker 或 rocket
三、 kubernetes 核心概念
3.1pod
3.2pod 控制器
k8s 内提供了众多的 pod 控制器，常用的有以下几种：
deployment：无状态应用部署。deployment 的作用是管理和控制 pod 和 replicaset，管控它们运行在用户期望的状态中。
replicaset：确保预期的 pod 副本数量。replicaset 的作用就是管理和控制 pod，管控他们好好干活。但是，replicaset 受控于 deployment。
replicaset：确保所有节点运行同一类 pod，保证每个节点上都有一个此类 pod 运行，通常用于实现系统级后台任务。
statefulset：有状态应用部署
job：一次性任务。根据用户的设置，job 管理的 pod 把任务成功完成就自动退出了。
cronjob：周期性计划性任务
3.3label
与 label 类似的，还有 annotation（注释）
3.4label 选择器（label selector）
3.5 service
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在k8s的集群里，虽然每个pod会被分配一个单独的ip地址，但由于pod是有生命周期的（它们可以被创建，而且销毁之后不会再启动），随时可能会因为业务的变更，导致这个 ip 地址也会随着 pod 的销毁而消失。
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service 就是用来解决这个问题的核心概念。
k8s 中的 service 并不是我们常说的“服务”的含义，而更像是网关层，可以看作一组提供相同服务的pod的对外访问接口、流量均衡器。
service 作用于哪些 pod 是通过标签选择器来定义的。 -
在 k8s 集群中，service 可以看作一组提供相同服务的 pod 的对外访问接口。客户端需要访问的服务就是 service 对象。每个 service 都有一个固定的虚拟 ip（这个 ip 也被称为 cluster ip），自动并且动态地绑定后端的 pod，所有的网络请求直接访问 service 的虚拟 ip，service 会自动向后端做转发。
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service 除了提供稳定的对外访问方式之外，还能起到负载均衡（load balance）的功能，自动把请求流量分布到后端所有的服务上，service 可以做到对客户透明地进行水平扩展（scale）。
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而实现 service 这一功能的关键，就是 kube-proxy。kube-proxy 运行在每个节点上，监听 api server 中服务对象的变化， 可通过以下三种流量调度模式： userspace（废弃）、iptables（濒临废弃）、ipvs（推荐，性能最好）来实现网络的转发。
- 优势非常明显：一方面外部用户不需要感知因为 pod 上服务的意外崩溃、k8s 重新拉起 pod 而造成的 ip 变更， 外部用户也不需要感知因升级、变更服务带来的 pod 替换而造成的 ip 变化。
3.6 ingress
- service 主要负责 k8s 集群内部的网络拓扑，那么集群外部怎么访问集群内部呢？这个时候就需要 ingress 了。ingress 是整个 k8s 集群的接入层，负责集群内外通讯。
- ingress 是 k8s 集群里工作在 osi 网络参考模型下，第7层的应用，对外暴露的接囗，典型的访问方式是 http/https。
- service 只能进行第四层的流量调度，表现形式是 ip+port。ingress 则可以调度不同业务域、不同url访问路径的业务流量。
比如：客户端请求 http://www.kgc.com:port —> ingress —> service —> pod
3.7name
- 由于 k8s 内部，使用 “资源” 来定义每一种逻辑概念（功能），所以每种 “资源”，都应该有自己的 “名称”。
- “资源” 有 api 版本（apiversion）、类别（kind）、元数据（metadata）、定义清单（spec）、状态（status）等配置信息。
- “名称” 通常定义在 “资源” 的 “元数据” 信息里。在同一个 namespace 空间中必须是唯一的。
3.8namespace
- 随着项目增多、人员增加、集群规模的扩大，需要一种能够逻辑上隔离 k8s 内各种 “资源” 的方法，这就是 namespace。
- namespace 是为了把一个 k8s 集群划分为若干个资源不可共享的虚拟集群组而诞生的。
- 不同 namespace 内的 “资源” 名称可以相同，相同 namespace 内的同种 “资源”，“名称” 不能相同。
- 合理的使用 k8s 的 namespace，可以使得集群管理员能够更好的对交付到 k8s 里的服务进行分类管理和浏览。
- k8s 里默认存在的 namespace 有：default、kube-system、kube-public 等。
- 查询 k8s 里特定 “资源” 要带上相应的 namespace。
四、常见的k8s安装部署方式
4.1minikube
- minikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单节点微型k8s，仅用于学习、预览k8s的一些特性使用。
部署地址：https://kubernetes.io/docs/setup/minikube
4.2kubeadm
- kubeadm也是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署k8s集群，相对简单。
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
4.3二进制安装部署
- 生产首选，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件和自签tls证书，组成k8s集群，新手推荐。
https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases
- kubeadm降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查。如果想更容易可控，推荐使用二进制包部署kubernetes集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也利于后期维护。
五、k8s部署 二进制与高可用的区别
5.1二进制部署
- 部署难，管理方便，集群伸展性能好
- 更稳定，集群规模到达一定的规模(几百个节点、上万个pod)，二进制稳定性是要高于kubeadm部署
- 遇到故障，宿主机起来了，进程也会起来
5.2kubeadm部署
- 部署简单，管理难
- 是以一种容器管理容器的方式允许的组件及服务，故障恢复时间比二进制慢
- 遇到故障，启动宿主机，再启动进程，最后去启动容器，集群才能恢复，速度比二进制慢
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