技术发展背景

回顾以往应用的部署方式，经历了以下三个阶段：

传统部署时代： 早期均在物理服务器上部署、运行应用程序。当时还无法为物理服务器中的应用程序定义资源边界，这将会导致资源分配问题。例如，如果在物理服务器上运行多个应用程序，则可能存在一个应用程序占用大部分资源的情况，因此其他应用程序将表现不好。为了解决此问题，比较好的解决方案是在不同的物理服务器上运行一个应用程序。但是由于资源没有得到充分利用，也没办法扩展。因此当时维护许多物理服务器的成本很高。

虚拟化部署时代：为了解决传统部署时代的问题，引入了虚拟化。虚拟化允许在单个物理服务器的CPU上运行多个虚拟机（VM）。虚拟化允许应用程序在VM之间隔离，并提供一定程度的安全性，因为另一个应用程序无法自由访问这个应用程序的信息。

虚拟化可以更好地利用物理服务器中的资源，并且可以实现更好的可扩展性，因为可以轻松添加或更新应用程序，降低硬件成本等等。每个VM都是在虚拟化硬件之上运行所有组件（包括其自己的操作系统）的完整计算机。

容器部署时代：容器类似于VM，（容器技术可参见《Docker 入门概述》。）但它们具有宽松的隔离属性，可在应用程序之间共享操作系统（OS）。因此，容器被认为是轻量级的。与VM类似，容器具有自己的文件系统，CPU，内存，进程空间等。当它们与底层基础架构分离时，可以跨云和OS分发进行移植。容器越来越受欢迎，因为它们有很多好处。下面列出了一些容器优势：

1. 应用程序创建和部署更加敏捷快速：与VM镜像使用相比，容器镜像创建更加简便和高效。
2. 支持持续开发，集成和部署：由于镜像不变性，可以通过快速简便的回滚，提供可靠且频繁的容器镜像构建和部署。
3. Dev和Ops分离：在构建或发布应用程序容器时创建镜像，而不是部署时创建镜像，这样将应用程序与基础架构分离。
4. 可视性：不仅可以显示操作系统级信息和指标，还可以显示应用程序运行状况和其他信号。
5. 一致性：开发，测试和生产运行环境的一致性，无论在笔记本电脑上运行还是在云端运行一致性。
6. 可移植性：可在云和操作系统上分发移植，无论在Ubuntu，RHEL，CoreOS，本地，Google Kubernetes引擎和其他任何地方运行。
7. 以应用程序为中心的管理：从在虚拟硬件上运行到在OS运行，提高了虚拟抽象级别，以及在OS上使用逻辑资源运行应用程序。
8. 松耦合，分布式，弹性，开放的微服务：应用程序被分解为更小的独立部分，可以动态部署和管理，而不是在一台大型单一用途机器上运行的单体应用。
9. 资源隔离：可预测的应用程序性能。
10. 资源利用：高效率和高密度。

什么是Kubernetes

Kubernetes是一个可移植，可扩展的开源平台，用于管理容器化工作负载和服务，有助于声明性配置和自动化。拥有庞大，快速发展的生态系统以及大量可用的Kubernetes服务，支持和工具。

Kubernetes这个名字源于希腊语，意思是舵手或飞行员。k8s 是它的缩写，用 8 字替代了“ubernete”。谷歌在2014年开放了Kubernetes项目。Kubernetes建立在谷歌拥有大量运行生产工作量的十五年经验的基础上，结合了社区中的最佳创意和实践。

Kubernetes能做什么

容器是捆绑和运行应用程序的好方法。在生产环境中，需要管理运行应用程序的容器并确保没有停机时间。例如，如果容器发生故障，则需要重新启动另一个容器。如果让系统自动处理这种行为会不会更容易？答案是肯定的。就是Kubernetes！

Kubernetes提供了一个弹性运行分布式系统的框架。负责扩展要求，故障转移，部署模式等。

Kubernetes具有如下功能：

• 服务发现和负载平衡

Kubernetes可以使用DNS名称或使用自己的IP地址暴露容器。访问容器的流量很高时，Kubernetes能够提供负载均衡并分配网络流量。

• 存储编排

Kubernetes可以自动安装选择的存储系统，例如本地存储，公共云提供商等。

• 自动部署和回滚

可以使用Kubernetes描述容器部署的所需状态，并且可以以受控速率将实际状态更改为所需状态。例如，Kubernetes可以自动化部署创建新容器，删除现有容器并将所有资源用于新容器。

• 自动配置资源

Kubernetes可以指定每个容器需要多少CPU和内存（RAM）。当指定了容器资源需求时，Kubernetes可以更好地管理容器的资源。

• 自我修复

Kubernetes可重新启动失败的容器，替换容器。根据用户定义的运行状况检查并杀死不响应的容器，并且在新容器准备好之前，不会将它们通告给客户端。

• 密钥和配置管理

Kubernetes可存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth令牌和ssh密钥。可以部署和更新机密和应用程序配置，而无需重建容器镜像，也不会在堆栈配置中暴露机密。

Kubernetes不是什么

Kubernetes不是一个传统的，包罗万象的PaaS（平台即服务）系统。由于Kubernetes在容器级而非硬件级运行，因此它提供了PaaS产品常用的一些通用功能，例如部署，扩展，负载平衡，日志记录和监控。这些默认解决方案是可选的和可插拔的。Kubernetes提供了构建开发人员平台的构建模块，但在重要的地方保留了用户选择和灵活性。

Kubernetes：

1．不限制支持的应用程序类型。Kubernetes旨在支持各种各样的工作负载，包括无状态，有 状态和数据处理工作负载。如果应用程序可以在容器中运行，那么它应该在Kubernetes上运行得很好。

2．不部署源代码且不构建应用程序。持续集成，交付和部署（CI / CD）工作流程由企业文化和团队偏好以及技术要求来决定。

3．不提供应用程序级服务，比如中间件（例如：消息总线）、数据处理框架（例如Spark），数据库（例如mysql），高速缓存，也不提供集群存储系统（例如，Ceph）作为内置服务。这些组件可以在Kubernetes上运行，或可以通过便携式机制（例如Open Service Broker）在Kubernetes上运行的应用程序访问。

4．不提供记录，监视或警报解决方案。但提供了一些集成、收集和导出指标的机制。

5．不提供或授权配置语言或者系统（例如，jsonnet）。它提供了一个声明性API，可以通过任意形式的声明性规范来实现。

6．不提供或采用任何详尽的机器配置，维护，管理或自我修复系统。

7．此外，Kubernetes不仅仅是一个编排系统。事实上，它消除了编排的需要。业务流程的技术定义是执行已定义的工作流程：首先执行A，然后运行B，然后执行C.相反，Kubernetes由一组独立的，可组合的控制流程组成，这些流程不断地将当前状态驱动到所提供的所需状态。无论你从A到C怎么走都不重要。也不需要集中控制。这就产生了一个更易于使用、更强大、更健壮、更具弹性和可扩展性的系统。

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