0️⃣写在前面

大家好，我们今天开始正式进⼊ Kubernetes 的课程学习，Kubernetes 相信各位已经听过很多次了，那么什么是 Kubernetes呢？

1️⃣k8s介绍

Kubernetes (k8s)是 Google 团队发起的⼀个开源项⽬，它的⽬标是管理跨多个主机的容器，⽤于⾃动部署、扩展和管理容器化的应⽤程序，主要实现语⾔为 Go 语⾔。

Kubernetes 的组件和架构还是相对较复杂的，如果我们⼀上来就给⼤家讲解这些概念，可能很多同学都消化不了，所以我们先让大家来使⽤Kubernetes，去感受下，去体验下⾥⾯的⼀些概念和⽤法，等你对这些基本概念熟悉 以后，再来给⼤家讲解Kubernetes的组件和架构应该就更加容易了。

怎样体验呢？当然最好的办法就是我们⾃⼰搭建⼀套集群了，但是如果完完全全都我们⼿动去搭建的话，第⼀是太耗时，第⼆是太复杂，可能我们现在还没有这个实⼒，没关系，我们可以使⽤⼀些⼯具来辅助我们。

1. katacoda 的课程：katacoda，可以在⽹站上帮我们启动⼀个minikube的环境（学习）2.需要我们⾃⼰来搭建的 - Rancher ，我们之前给⼤家介绍过，如果你⽹速不好的话安装 Rancher 可能需要花费⼀点时间，不过这是值得的。（测试）

$ docker run -d --restart=unless-stopped -p 80:80 -p 443:443 rancher/rancher:v2.0.0 # 查看⽇志
$ docker logs -f rancher

rancher

1. Docker for MAC/Windows（推荐）/minikube/（本地）
2. kubeadm（测试）
3. ⼆进制纯⼿动搭建（生产）

Docker for MAC/Windows 和 minikube 安装之前需要安装kubectl⼯具

2️⃣集群

集群是⼀组节点，这些节点可以是物理服务器或者虚拟机，在他上⾯安装了Kubernetes环境。

Master负责管理集群, master协调集群中的所有活动，例如调度应⽤程序、维护应⽤程序的所需状态、扩展应⽤程序和滚动更新。

节点是 Kubernetes 集群中的⼯作机器，可以是物理机或虚拟机。每个⼯作节点都有⼀个 kubelet，它是管理节点并与 Kubernetes Master 节点进⾏通信的代理。节点上还应具有处理容器操作的容器运⾏时，例如Docker或rkt。⼀个 Kubernetes ⼯作集群⾄少有三个节点。 Master 管理集群，⽽节点⽤于托管正在运⾏的应⽤程序。

当您在 Kubernetes 上部署应⽤程序时，您可以告诉 master 启动应⽤程序容器。Master 调度容器在集 群的节点上运⾏。 节点使⽤ Master 公开的 Kubernetes API 与 Master 通信。⽤户也可以直接使⽤ Kubernetes 的 API 与集群交互。

3️⃣Pod

Pod 是⼀组紧密关联的容器集合，它们共享 PID、IPC、Network 和 UTS namespace，是Kubernetes 调度的基本单位。

Pod 的设计理念是⽀持多个容器在⼀个 Pod 中共享⽹络和⽂件系统，可以通过进程 间通信和⽂件共享这种简单⾼效的⽅式组合完成服务。在 Kubernetes 中，所有对象都使⽤ manifest（yaml或json）来定义，⽐如⼀个简单的 nginx 服务可以定义为 nginx.yaml，它包含⼀个镜像为 nginx 的容器：

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
name: nginx 
labels: 
app: nginx 
spec: 
containers: 
- name: nginx 
image: nginx 
ports: 
- containerPort: 80 

4️⃣Lable

Label 是识别 Kubernetes 对象的标签，以 key/value 的⽅式附加到对象上（key最⻓不能超过63字节，value 可以为空，也可以是不超过253字节的字符串）。

Label 不提供唯⼀性，并且实际上经常是 很多对象（如Pods）都使⽤相同的 label 来标志具体的应⽤。 Label 定义好后其他对象可以使⽤ Label Selector 来选择⼀组相同 label 的对象（⽐如Service ⽤ label 来选择⼀组 Pod）。

Label Selector⽀持以下⼏种⽅式：

• 等式，如app=nginx和env!=production
• 集合，如env in (production, qa)
• 多个label（它们之间是AND关系），如app=nginx,env=test

• ---

5️⃣Namespace

Namespace 是对⼀组资源和对象的抽象集合，⽐如可以⽤来将系统内部的对象划分为不同的项⽬组或⽤户组。

常⻅的 pods, services,deployments 等都是属于某⼀个 namespace 的（默认是default），⽽ Node, PersistentVolumes 等则不属于任何 namespace。

6️⃣Deployment

是否⼿动创建 Pod，如果想要创建同⼀个容器的多份拷⻉，需要⼀个个分别创建出来么，能否将Pods 划到逻辑组⾥？

Deployment 确保任意时间都有指定数量的 Pod“副本”在运⾏。如果为某个 Pod 创建了Deployment 并且指定3个副本，它会创建3个 Pod，并且持续监控它们。如果某个 Pod 不响应，那么 Deployment 会替换它，保持总数为3.

如果之前不响应的 Pod 恢复了，现在就有4个 Pod 了，那么 Deployment 会将其中⼀个终⽌保持总数 为3。如果在运⾏中将副本总数改为5，Deployment 会⽴刻启动2个新 Pod，保证总数为5。 Deployment 还⽀持回滚和滚动升级。
当创建 Deployment 时，需要指定两个东⻄：

• Pod模板：⽤来创建 Pod 副本的模板
• Label标签：Deployment 需要监控的 Pod 的标签。

现在已经创建了 Pod 的⼀些副本，那么在这些副本上如何均衡负载呢？我们需要的是 Service。

7️⃣Service

Service 是应⽤服务的抽象，通过 labels 为应⽤提供负载均衡和服务发现。匹配 labels 的Pod IP 和端⼝列表组成 endpoints，由 kube-proxy 负责将服务 IP 负载均衡到这些endpoints 上。

每个 Service 都会⾃动分配⼀个 cluster IP（仅在集群内部可访问的虚拟地址）和 DNS 名，其他容器可以通过该地址或 DNS 来访问服务，⽽不需要了解后端容器的运⾏。