Kubernetes入门概念

 这是在k8s1.40版时的入门学习笔记。根据k8s的tutorials和user guide总结的。本文主要涉及到到k8s操作的一些基本术语概念。不涉及命令行细则。

重要概念

Master/Node

 Master处理集群的活动，控制Node工作，如应用的调度，维持应用的状态，增加应用实例规模更新应用等。
 Node是是一台虚拟机或者真机，主要用于完成具体的支持应用运行的任务。每个Node至少需要以下两个部分：
- 容器，负责将应用容器化，如Docker、rkt
- Kubelet，用于在k8s中Master和Node通信以及管理本机上的pod和容器的工具。

Pod

 在Docker中，我们将应用部署在容器中，而在k8s中，我们还应将这些容器放在Pod中，一方面，Pod是k8s中调度的最小单位，即我们在k8s中是通过管理Pod来管理容器的，另一方面，Pod对于容器（应用）来说，扮演了逻辑主机（logical-host）的角色。此外，一个Pod中可以放置多个容器，一般的，我们会将紧耦合的应用容器放在同一个Pod中，在同一个Pod中的容器有同样的生命周期。一个Pod可能包含下面的内容：
- 一个或者多个容器，如Docker
- 共享存储部分，如Volume
- 一个集群唯一的网络地址

Label/Label Selector

 Label是一个键值对，用来标识资源，如在创建Pod时，可以为其添加一个Label，在以后的部署操作中，可以通过Label Selector指明对应Label从而操作资源。

Deployment

 前面说到我们通过将容器放入Pod来部署应用，可是如何设置Pod的冗余数（增加应用实例）或者更新我们的Pod（应用）呢？这就需要使用Deployment了，通常，我们是通过定义Deployment来部署、更新我们的Pods。

Service

 如果我们通过Deployment部署了一些Pod，并且通过在多个不同的Pod中有一些依赖的服务，如Pod-A作为前端应用依赖Pod-B的后端应用，那么在细节上有一些值得思考的地方：
- 每个Pod都有一个IP，但是在Pod都可能是暂时的（可能被重启），如A通过IP连接B，在B重启后IP变化,A怎么办。
- 同类Pod拥有不同的IP，那么是不是需要做附在均衡？
 这时候就需要Service，Service是一个抽象层，通过Label Selector将有特定Label的Pod定义成一个Service，此时，这些Pods在逻辑上隶属于同一个Service，这样的好处是，他们获得了一个固定的外部IP（相对于Service内部的Pod而言）,因而这些Pod就算是重启、在新的机器上部署，只要有这个特定的Label，对外他们的IP是固定的，这就解决了问题1，对于问题2，Service是提供了一个负载均衡的功能，此外，Service还有一个服务发现的功能，当我们通过Deployment增加或者更新一个Pod时，其实就涉及到新的Pod加入到这个Service中来，这样的场景Service依然能够处理。

整体架构

 本文涉及到的概念关系如下图所示,参考k8s官网，有所增加：

 如图所示,k8s主要是一个用来管理集群的工具。在搭建好集群后，一般会做的事情就是，部署应用、定义服务、增加应用实例、更新应用。基本上就是，我们通过Deployment定义应用，然后Master会通过管理调度在Node节点上起一些Pod，Pod中会有Docker容器，容器中是我们真正部署的应用，然后我们需要通过设置Service来管理来定义这些Pod。在这之后，我们根据需要通过Deployment来增加应用实例或者更新应用，这个时候，因为他们都属于同一个Service（相同的Label），这之间会出现的负载均衡、服务发现的问题都会由Service替我们解决。