K8S是一个便携的，可扩展的，开源平台，利用声明式的配置和自动化操作来管理容器化的服务。
K8S主要功能就是做容器编排， 编排是什么？ 就是原本就已经存在了某些东西，你利用这些东西进行排列组合之类的操作，来发挥某些价值。上面提到了Docker可以对应用进行打包，但是当容器越来越多的时候，管理难度也会随之增加，而K8S就是一种容器管理工具，方便我们来管理Docker。
K8S历史
下图是部署方案的升级：
传统部署，将应用直接部署在物理机上。缺点：多个应用部署在一台机器，可能由于某个应用导致机器资源耗尽，所有应用都无法用。如果每个应用运行在单独的物理机上，成本太高
虚拟化部署：可以在同一台机器上对应用进行隔离，更好的利用机器资源。但是缺点是，每一个虚拟机都要有操作系统，虚拟化的硬件，一定程度上浪费资源。但是比传统部署方案好
容器化部署：相比于虚拟化部署更加轻量级，同时更加便携，更好的利用系统的资源。
K8S是方便容器管理的，那么K8S有哪些好处呢？
自动发布和回滚，在K8S中描述自己想要的状态，然后K8S就会改变容器到期望的状态。
服务发现和负载均衡，K8S可以通过DNS名字来发现容器，如果网络传输量高的时候，K8S可以负载均衡分发网络请求。
自动恢复，当容器故障的时候，会自动重启，自动替换故障的容器。
... 优点很多，不然就不会这么火了
我自己的感觉是K8S在运维和发布上相比于传统的方式简化了很多：
不用再手动的重启设备，发布版本等，只需要在K8S中配置期望的状态，降低开发运维成本
K8S自带管理集群功能，传统方式要自己去管理多台机器，现在用K8S就可以搞定
...
K8S架构
K8S的集群主要有Master节点和Worker节点两种类型，左侧为Master节点，右侧为多个Worker节点。Master节点主要用于暴露API，调度部署，和节点的管理。Worker节点时真正工作的节点，Docker就运行在工作节点上，同时运行一个K8S的代理用于同主节点通信。
kube-controller-manager 是用户与K8S交互的工具，kubectl,
kube-apiServer提供了资源操作的唯一入口，对资源进行增删改查，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制；
etcd保存了整个集群的状态； K8S中的资源，pod都是以yml文件来描述的
Scheduler负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上；
kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡；
kubelet 相当于worker节点的代理，用于与主节点通信，同时负责pod对应容器的创建，启停任务。
K8S本地安装
集群版本如果只是做实验会比较麻烦，我们可以使用官方提供的minikube安装简化版本的K8S即可。
Minikube本地安装, 记得Minikube放在C盘，还要安装VirtualBox
Play with Kubernetes，浏览器端交互式教程
在minikube配置好本地K8S集群之后，我们就可以利用本地环境来探索K8S的用法了。
K8S概念
Pod
K8S调度的最小单位，在一个pod里面可以有一个或者多个容器。下图为pod，node，与Container的关系：
pod在创建之后会存储在ectd中。然后被Master节点调度到某个具体的Node上并进行绑定，pod被Node上的kubelet进程实例化为Docker容器被启动起来
当Pod里某个容器停止时，k8s会检测到并重启这个pod(重启pod里面所有的容器)，如果pod所在node宕机，则这个node上的所有pod被调度到其他的node上。
一个pod中的多容器共享文件与资源
通过ymal文件创建pod
参考: Hands-on: Kubernetes Pods. My first container
Replication Controller
其实听名字我们大致可以猜到这个概念在K8S中就是控制复制相关的东西，实际上它就是在配置文件中定义了一个期望的场景，即声明某种pod的副本数量在任意时刻都符合某个预期值，然后K8S会根据期望值进行调度Pod。所以RC的定义包含如下部分：
Pod的预期副本数
用于筛选目标Pod的Label Selector
当Pod的副本数量小于预期数量时，用于创建pod的pod template
如下为一个RC定义的例子：
apiVersion: v1 kind: ReplicationController metadata: name: nginx spec: replicas: 3 #定义副本数 selector: app: nginx #定义选择的pod label template: metadata: name: nginx labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx ports: - containerPort: 80
如果我们想要让pod的数量变为2个的话：
删除RC：
Deployment
Deployment相当于对RC的一次升级，它也是描述自己期望的状态，然后K8S会尽力实现我们想要的状态。Deployment的典型使用场景有以下几个：
更新Deployment以创建新的Pod，比如镜像升级。 相当于我们发布了新的产品版本
如果当前的Deployment不稳定，则回滚到早先的一个Depoyment版本
扩展Deployment以应对高负载
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment labels: app: nginx spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.12.2 ports: - containerPort: 80
使用命令创建Deplyment：
.\kubectl create -f .\labs\deployment\deployment_nginx.yml
更新与回滚容器的镜像：
ReplicationSet
ReplicaSet（RS）是Replication Controller（RC）的升级版本。ReplicaSet 和 Replication Controller之间的唯一区别是对选择器的支持。
RS支持更丰富的选择器，匹配集合，表达式等
RC仅支持equality-based(全匹配，理解为等于号)的选择器要求。
大多数kubectl支持Replication Controller 命令的也支持ReplicaSets。
一般使用Deployment来管理ReplicaSets，很少会单独使用ReplicaSets
Service
在K8S集群中，每个pod都有自己的独立IP地址。
不同的pod相互之间是可以通信的，不管有没有在同一台Node上。
不同的Node也可以与pod进行通信，不管pod是否在当前的Node上
当我们使用RS或者RC的时候，如果对pod做scale的话，可能会杀死一些pod。当使用Deployment进行滚动更新的时候，旧的pod也会被终止，然后创建新的pod，但是这个时候Pod IP地址就会变化了。
但是一般提供给外界的都是一个稳定的IP和端口，来提供服务，那么pod提供的服务如何才能被发现或者及时更新呢？这就是K8S的Service做的事。
Service有三种类型：
ClusterIP：集群中可以访问的，集群里任何地方都可以访问，但是外部无法访问。K8S会分配一个集群IP给Service。
NodePort：绑定到Node上面了，这个时候外界是可以访问的。
外部LoadBalancer：一般需要云服务商提供。
首先看下节点的IP
ClusterIP
通过kubectl expose命令创建的服务默认是ClusterIP，其地址如上图，只有K8S集群内部可以访问。
NodePort
在使用Kubectrl创建服务的时候指定service的类型：
kubectl expose deployment nginx-deployment --type=NodePort
从外部访问：
关于LoadBalancer需要外部依赖，这里就不做演示
小结
K8S现在基本上成为互联网公司的标准配备，哪怕没有在线上使用，也会再开发环境做一些研究，作为技术人员很有必要学习一下K8S，希望这篇文章能帮助到大家。
参考
注：
本文独家发布自金蝶云社区
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