Kubernetes (K8s) 核心概念与简介

Kubernetes（简称 K8s，因为 K 和 s 之间有 8 个字母）是一个开源的容器编排引擎。它最初由 Google 设计并捐赠给 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 管理。

🎯 为什么需要 Kubernetes？

在传统的微服务架构中，运行成百上千个 Docker 容器会面临以下挑战：
* 容器挂了怎么办？（自愈问题）
* 流量变大如何加机器？（弹性伸缩）
* 如何让版本升级不中断业务？（滚动更新）

Kubernetes 正是为了解决这些自动化运维难题而生的。

🏗️ 核心功能

Kubernetes 提供了完备的云原生解决方案：

• 🔄 服务发现与负载均衡：自动为容器分配 IP 和统一的 DNS 域名，并自动分发流量。
• 💾 存储编排：支持自动挂载本地存储、公有云存储（AWS、阿里云等）或网络存储（NFS、Ceph）。
• 🚀 自动部署与回滚：描述所需容器的期望状态，K8s 会自动将其变为实际状态。如果出错，可一键回滚。
• 🩺 自我修复 (Self-healing)：自动重启失败的容器，替换并重新调度节点上的容器。
• 🔐 密钥与配置管理：无需重新构建镜像，即可部署和更新应用程序的配置文件（如 ConfigMap）和敏感信息（如 Secret）。

🧱 核心组件 (Architecture)

Kubernetes 集群主要由两种角色组成：Master 节点（控制平面） 和 Worker 节点（工作平面）。

1. 控制平面 (Control Plane)

负责管理整个集群的决策和状态：
* kube-apiserver：集群的统一入口，所有组件通信的枢纽。
* etcd：分布式键值数据库，保存集群的所有元数据和状态。
* kube-scheduler：决定新的 Pod 应该运行在哪个工作节点上。
* kube-controller-manager：运行控制器，负责维持集群的期望状态（如节点检查、副本数量）。

2. 工作节点 (Worker Node)

负责真正运行您的应用程序：
* kubelet：节点上的“管家”，负责确保容器在 Pod 中正常运行。
* kube-proxy：负责维护网络规则，实现 Pod 之间的网络通信。
* Container Runtime：容器运行时（如 Docker、Containerd），负责拉取镜像和运行容器。

📦 常见资源对象 (Resources)

在 K8s 中，所有内容都被抽象为“资源”，通过 YAML 文件进行定义：

🛠️ 常用运维命令

使用 kubectl 命令行工具与集群交互：

# 查看集群中所有的 Pod
kubectl get pods

# 查看某个资源的详细状态
kubectl describe pod <pod-name>

# 查看容器日志
kubectl logs <pod-name>

# 应用或更新配置文件
kubectl apply -f deployment.yaml