K8S是什么？

Kubernetes（通常简称为 K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。

一、核心概念

1. 容器（Container）

• 容器是一种轻量级的虚拟化技术，它将应用程序及其依赖项打包在一个独立的运行环境中。与传统的虚拟机相比，容器具有启动速度快、资源占用少、可移植性强等优点。在 K8s 中，容器是最小的部署单元，一个应用程序可以由一个或多个容器组成。

1. Pod

• Pod 是 K8s 中最小的可部署和管理的单元，它是一组紧密关联的容器的集合，共享网络和存储资源。一个 Pod 可以包含一个或多个容器，这些容器通常是为了共同完成一个特定的任务而组合在一起的。例如，一个 Web 应用程序可能由一个 Web 服务器容器和一个数据库容器组成，它们可以部署在同一个 Pod 中，以便共享网络和存储资源。

1. 节点（Node）

• 节点是 K8s 中实际运行容器的物理或虚拟服务器。一个 K8s 集群通常由多个节点组成，这些节点可以是物理服务器、虚拟机或云服务器。节点负责运行 Pod，并向 Master 节点汇报自身的状态和资源使用情况。

1. 控制平面（Control Plane）

• 控制平面是 K8s 集群的管理中心，负责整个集群的管理和控制。控制平面由多个组件组成，包括 API Server、Scheduler、Controller 等。API Server 是集群的入口点，负责接收和处理用户的请求；Scheduler 负责将 Pod 分配到合适的节点上运行；Controller 负责管理和维护集群的状态，确保集群始终处于期望的状态。

二、主要功能

1.自动化部署

• K8s 可以自动化地部署容器化应用程序，用户只需要提供应用程序的容器镜像和部署配置，K8s 就可以自动将应用程序部署到集群中的合适节点上。自动化部署可以大大提高部署效率，减少人为错误。

2.弹性伸缩

• K8s 可以根据应用程序的负载情况自动调整容器的数量，实现弹性伸缩。当应用程序的负载增加时，K8s 可以自动增加容器的数量，以满足负载需求；当应用程序的负载减少时，K8s 可以自动减少容器的数量，以节省资源。弹性伸缩可以提高应用程序的可用性和性能，同时降低成本。

3.服务发现和负载均衡

• K8s 可以为容器化应用程序提供服务发现和负载均衡功能。当一个应用程序由多个容器组成时，K8s 可以自动将这些容器组成一个服务，并为服务分配一个唯一的 IP 地址和端口号。用户可以通过服务的 IP 地址和端口号访问应用程序，K8s 会自动将请求分发到不同的容器上，实现负载均衡。

4.存储管理

• K8s 可以管理容器的存储资源，包括持久化存储和临时存储。用户可以为容器指定存储需求，K8s 会自动为容器分配合适的存储资源。持久化存储可以保证容器中的数据在容器重启或迁移时不会丢失，临时存储则可以用于存储临时数据，提高容器的性能。

5.故障恢复

• K8s 可以自动检测和恢复容器的故障。当一个容器出现故障时，K8s 会自动将其重新调度到其他节点上运行，并确保应用程序的可用性。故障恢复可以提高应用程序的可靠性和稳定性，减少因容器故障而导致的服务中断时间。

三、应用场景

1.微服务架构

• K8s 非常适合用于部署和管理微服务架构的应用程序。微服务架构将一个大型的应用程序拆分成多个小型的、独立的服务，每个服务都可以独立部署和扩展。K8s 可以自动化地部署、管理和扩展这些微服务，提高应用程序的可维护性和可扩展性。

2.持续集成和持续部署（CI/CD）

• K8s 可以与持续集成和持续部署工具集成，实现自动化的软件构建、测试和部署流程。通过使用 K8s，可以快速、可靠地将新的代码部署到生产环境中，提高软件开发的效率和质量。

3.容器化云原生应用

• K8s 是云原生应用的重要组成部分，它可以帮助开发人员构建和部署可移植、可扩展、高可靠的容器化应用程序。云原生应用通常采用微服务架构、容器化技术和持续交付流程，K8s 可以为这些应用程序提供强大的支持和管理功能。

总之，Kubernetes 是一个功能强大的容器编排平台，它可以帮助开发人员和运维人员自动化地部署、管理和扩展容器化应用程序。K8s 的出现，极大地提高了容器化应用程序的开发和部署效率，降低了运维成本，同时也为云原生应用的发展提供了强大的支持。