kubernetes指的是什么

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Kubernetes 是一個可移植的、可擴展的開源平臺，用于管理容器化的工作負載和服務，可促進聲明式配置和自動化。 Kubernetes 擁有一個龐大且快速增長的生態系統。Kubernetes 的服務、支持和工具廣泛可用。

名稱 Kubernetes 源于希臘語，意為“舵手”或“飛行員”。Google 在 2014 年開源了 Kubernetes 項目。 Kubernetes 建立在 Google 在大規模運行生產工作負載方面擁有十幾年的經驗 的基礎上，結合了社區中最好的想法和實踐。

傳統部署時代：

早期，各個組織機構在物理服務器上運行應用程序。無法為物理服務器中的應用程序定義資源邊界，這會導致資源分配問題。 例如，如果在物理服務器上運行多個應用程序，則可能會出現一個應用程序占用大部分資源的情況， 結果可能導致其他應用程序的性能下降。 一種解決方案是在不同的物理服務器上運行每個應用程序，但是由于資源利用不足而無法擴展， 并且維護許多物理服務器的成本很高。

虛擬化部署時代：

作為解決方案，引入了虛擬化。虛擬化技術允許你在單個物理服務器的 CPU 上運行多個虛擬機（VM）。 虛擬化允許應用程序在 VM 之間隔離，并提供一定程度的安全，因為一個應用程序的信息 不能被另一應用程序隨意訪問。

虛擬化技術能夠更好地利用物理服務器上的資源，并且因為可輕松地添加或更新應用程序 而可以實現更好的可伸縮性，降低硬件成本等等。

每個 VM 是一臺完整的計算機，在虛擬化硬件之上運行所有組件，包括其自己的操作系統。

容器部署時代：

容器類似于 VM，但是它們具有被放寬的隔離屬性，可以在應用程序之間共享操作系統（OS）。 因此，容器被認為是輕量級的。容器與 VM 類似，具有自己的文件系統、CPU、內存、進程空間等。 由于它們與基礎架構分離，因此可以跨云和 OS 發行版本進行移植。

容器因具有許多優勢而變得流行起來。下面列出的是容器的一些好處：

• 敏捷應用程序的創建和部署：與使用 VM 鏡像相比，提高了容器鏡像創建的簡便性和效率。

• 持續開發、集成和部署：通過快速簡單的回滾（由于鏡像不可變性），支持可靠且頻繁的 容器鏡像構建和部署。

• 關注開發與運維的分離：在構建/發布時而不是在部署時創建應用程序容器鏡像， 從而將應用程序與基礎架構分離。

• 可觀察性不僅可以顯示操作系統級別的信息和指標，還可以顯示應用程序的運行狀況和其他指標信號。

• 跨開發、測試和生產的環境一致性：在便攜式計算機上與在云中相同地運行。

• 跨云和操作系統發行版本的可移植性：可在 Ubuntu、RHEL、CoreOS、本地、 Google Kubernetes Engine 和其他任何地方運行。

• 以應用程序為中心的管理：提高抽象級別，從在虛擬硬件上運行 OS 到使用邏輯資源在 OS 上運行應用程序。

• 松散耦合、分布式、彈性、解放的微服務：應用程序被分解成較小的獨立部分， 并且可以動態部署和管理 - 而不是在一臺大型單機上整體運行。

• 資源隔離：可預測的應用程序性能。

• 資源利用：高效率和高密度。

為什么需要 Kubernetes，它能做什么?

容器是打包和運行應用程序的好方式。在生產環境中，你需要管理運行應用程序的容器，并確保不會停機。 例如，如果一個容器發生故障，則需要啟動另一個容器。如果系統處理此行為，會不會更容易？

這就是 Kubernetes 來解決這些問題的方法！ Kubernetes 為你提供了一個可彈性運行分布式系統的框架。 Kubernetes 會滿足你的擴展要求、故障轉移、部署模式等。 例如，Kubernetes 可以輕松管理系統的 Canary 部署。

Kubernetes 為你提供：

• 服務發現和負載均衡

  Kubernetes 可以使用 DNS 名稱或自己的 IP 地址公開容器，如果進入容器的流量很大， Kubernetes 可以負載均衡并分配網絡流量，從而使部署穩定。

• 存儲編排

  Kubernetes 允許你自動掛載你選擇的存儲系統，例如本地存儲、公共云提供商等。

• 自動部署和回滾

  你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需狀態，它可以以受控的速率將實際狀態 更改為期望狀態。例如，你可以自動化 Kubernetes 來為你的部署創建新容器， 刪除現有容器并將它們的所有資源用于新容器。

• 自動完成裝箱計算

  Kubernetes 允許你指定每個容器所需 CPU 和內存（RAM）。 當容器指定了資源請求時，Kubernetes 可以做出更好的決策來管理容器的資源。

• 自我修復

  Kubernetes 重新啟動失敗的容器、替換容器、殺死不響應用戶定義的 運行狀況檢查的容器，并且在準備好服務之前不將其通告給客戶端。

• 密鑰與配置管理

  Kubernetes 允許你存儲和管理敏感信息，例如密碼、OAuth 令牌和 ssh 密鑰。 你可以在不重建容器鏡像的情況下部署和更新密鑰和應用程序配置，也無需在堆棧配置中暴露密鑰。

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Kubernetes 不是什么

Kubernetes 不是傳統的、包羅萬象的 PaaS（平臺即服務）系統。 由于 Kubernetes 在容器級別而不是在硬件級別運行，它提供了 PaaS 產品共有的一些普遍適用的功能， 例如部署、擴展、負載均衡、日志記錄和監視。 但是，Kubernetes 不是單體系統，默認解決方案都是可選和可插拔的。 Kubernetes 提供了構建開發人員平臺的基礎，但是在重要的地方保留了用戶的選擇和靈活性。

Kubernetes：

• 不限制支持的應用程序類型。 Kubernetes 旨在支持極其多種多樣的工作負載，包括無狀態、有狀態和數據處理工作負載。 如果應用程序可以在容器中運行，那么它應該可以在 Kubernetes 上很好地運行。

• 不部署源代碼，也不構建你的應用程序。 持續集成(CI)、交付和部署（CI/CD）工作流取決于組織的文化和偏好以及技術要求。

• 不提供應用程序級別的服務作為內置服務，例如中間件（例如，消息中間件）、 數據處理框架（例如，Spark）、數據庫（例如，mysql）、緩存、集群存儲系統 （例如，Ceph）。這樣的組件可以在 Kubernetes 上運行，并且/或者可以由運行在 Kubernetes 上的應用程序通過可移植機制（例如， 開放服務代理）來訪問。

• 不要求日志記錄、監視或警報解決方案。 它提供了一些集成作為概念證明，并提供了收集和導出指標的機制。

• 不提供或不要求配置語言/系統（例如 jsonnet），它提供了聲明性 API， 該聲明性 API 可以由任意形式的聲明性規范所構成。

• 不提供也不采用任何全面的機器配置、維護、管理或自我修復系統。

• 此外，Kubernetes 不僅僅是一個編排系統，實際上它消除了編排的需要。 編排的技術定義是執行已定義的工作流程：首先執行 A，然后執行 B，再執行 C。 相比之下，Kubernetes 包含一組獨立的、可組合的控制過程， 這些過程連續地將當前狀態驅動到所提供的所需狀態。 如何從 A 到 C 的方式無關緊要，也不需要集中控制，這使得系統更易于使用 且功能更強大、系統更健壯、更為彈性和可擴展。

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