K8S 基础概念

文摘   2024-12-31 11:13   安徽  

Kubernetes基础概念

Kubernetes(简称K8s)是一个开源的容器编排平台,它帮助我们自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。如果您之前了解过Docker,可以将Kubernetes视作Docker的扩展,它解决了Docker在大规模应用管理方面的限制。

Kubernetes的核心价值

Kubernetes通过以下几个方面增强了Docker的功能:

  1. 集群管理:与Docker相比,Kubernetes能够跨多个主机部署容器,形成集群,提高了应用的可用性和容错性。

  2. 自我修复:Kubernetes监控容器状态,自动重启失败的容器,这是Docker手动管理所不具备的自我修复能力。

  3. 自动扩展:Kubernetes可以根据应用负载自动调整容器实例的数量,而Docker不支持这种基于负载的自动扩展功能。

  4. 存储管理:Kubernetes集成了多种存储解决方案,支持数据的持久化存储,解决了Docker容器数据易丢失的问题。

  5. 资源隔离:Kubernetes通过Namespace实现资源的逻辑隔离,这对于多团队协作项目在Docker中难以实现。

Kubernetes的核心组件

Kubernetes集群由以下核心组件构成:

  1. Master节点:负责集群的控制平面,包括调度Pods、处理集群事件等。

  2. Worker节点(Node):运行Pods的机器,可以是虚拟机或物理机。

  3. etcd:一个分布式键值存储系统,用于保存集群的所有配置和状态信息。

  4. API Server:作为集群的统一接口,负责处理集群内外部的RESTful请求。

  5. Scheduler:负责决定Pods在哪些Node上运行,以优化资源利用率和满足应用需求。

  6. Controller Manager:负责管理集群中各种控制器,这些控制器确保集群状态与预期一致。

Kubernetes的基本元素

Kubernetes使用一些基本元素来管理集群,包括:

  1. Pods:最基本的工作单元,可以包含一个或多个容器。Pod内的容器共享网络和存储资源,使得它们能够作为一个单元协同工作。

  2. Deployments:定义了应用的期望状态,包括应用的副本数、更新策略等。

  3. Services:定义了一种访问Pod的方式,为一组Pod提供一个统一的访问接口,并支持服务发现和负载均衡。

  4. Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC):用于存储持久化数据。

  5. ConfigMaps 和 Secrets:用于存储配置数据和敏感信息。

服务发现和负载均衡

Kubernetes的服务发现机制允许Pods自动发现彼此,而负载均衡确保用户请求均匀分配到不同的Pod上,从而提高应用的可用性和响应速度。Services在这一过程中扮演了核心角色,它们为Pods提供了一个稳定的访问点,无论Pods的位置如何变化。

名称空间(Namespace)

Namespace是Kubernetes中用于隔离不同项目或团队资源的一种机制。通过Namespace,我们可以在同一物理集群中创建多个逻辑上的集群,每个Namespace都有自己的资源和权限设置,从而实现资源的有效隔离和管理。这有助于不同团队或项目在同一集群中独立运作,而不会影响彼此的操作。

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