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Kubernetes: 定义、功能及运行机制

Kubernetes （简称 K8s）是一个开源系统，用于跨计算机网络管理和部署容器化应用程序。 Kubernetes 已成为一个流行且强大的容器管理平台，最初由 Google 开发，目前由大型开发人员社区维护。

主要功能 Kubernetes 包括

  1. 容器管理 ： Kubernetes 允许您将应用程序及其资源打包到 containers. Containers 提供轻量级环境并确保应用程序在任何系统上一致运行。

  2. 自动化部署 ： Kubernetes 实现应用程序和服务的自动化部署和轻松扩展。 您可以指定资源需求、实例数量，并且 Kubernetes 会自动维护所需的状态。

  3. 资源管理 ： K8s对CPU、内存、存储等服务器资源进行管理，保证应用程序不会消耗过多的资源，并且不会互相干扰。

  4. 自动恢复和容错 ： Kubernetes 帮助应用程序从故障中自动恢复。 如果新版本遇到问题，它可以自动回滚到应用程序的先前版本。

  5. 负载平衡和流量分配 ： Kubernetes 提供在不同服务器上的应用程序实例之间均匀分配流量的机制 nodes。 这提高了性能并确保了可扩展性。

  6. 配置和机密管理 ： Kubernetes 允许您使用 K8s Secrets 和 ConfigMaps 等功能安全地管理应用程序配置和机密。

其运行机制 Kubernetes 包括

  1. Nodes ： 网络中的服务器或单独的计算机被称为“ nodes ”。 有两种类型 nodes： Kubernetes 主节点和工作节点。 主节点管理和控制整个系统，而工作节点执行 containers 和应用程序。

  2. Pods ： Pod 是 中最小的可部署单元 Kubernetes。 一个 pod 可以包含一个或多个 containers，但它们共享相同的网络存储和生命周期。 containers 这有利于Pod 内 之间的通信。

  3. Controller ： 控制器是管理和维护 pods. 控制器的类型包括 ReplicaSet （确保正确数量 pods 并在必要时重新启动）、Deployment（管理应用程序的版本和更新）和 StatefulSet（用于部署有状态应用程序）。

  4. Service ： 服务是一种负载平衡和分配流量的机制 pods。 服务使应用程序可以轻松访问， pods 而无需知道其具体位置。

  5. Kubelet 和 Kube Proxy: Kubelet 是运行在每个工作节点上的组件，负责 pods 在该节点上进行管理。 Kube Proxy 是用于连接到的网络代理 pods。

因此， Kubernetes 可以自动化容器化应用程序的部署和管理，减少维护复杂系统所需的时间和精力。