只花10分鐘就能了解Kubernetes！

當Docker 成為流行趨勢之后，Kubernetes獲得快速發展，成為最常用的容器編排工具。那么問題來了，Kubernetes為什么重要？什么是Kubernetes？什么時候使用？如何使用？本文將按照各個要點，逐一總結！
1、Kubernetes為什么重要？
在Kubernetes沒出現以前，我們都認為容器是云管理平臺應用部署的最佳工具。容器為軟件開發和運維提供了新視角，通過使用容器，軟件開發人員可以很容易地將應用打包，它既可以把應用程序拆分為分布式組件，也可以整體移植一個應用，而不像傳統的虛擬機那樣需要安裝復雜的插件。
當整個世界開始走向分布式架構，當企業變得更加依賴網絡、依賴計算，當單塊應用開始遷移到微服務，我們的用戶更希望通過微服務單獨擴展關鍵功能，并能夠處理數百萬客戶業務。因此，Docker容器、Mesos和AWS ECS等工具出現在企業應用名錄中，這些工具為用戶創建和部署微服務提供了更好的一致性、可移植性和更簡單的操作方式。
但是，一旦企業應用變得更成熟和復雜，就需要在多臺機器上運行多個容器。用戶需要確定匹配多少個容器，容器的存儲方式、存儲數據量、性能需求等，如果這些工作全部用人工來統計，那簡直是噩夢。
為解決容器的編排需求，Kubernetes應運而生！
2、什么是Kubernetes？
當容器管理成為Docker時代最重要的需求，谷歌做出了大膽決定，開放內部項目Borg。為了進一步增強容器管理功能，谷歌又開發了Kubernetes。這是一個開源項目，可自動化、大規模部署和管理容器應用過程。
于是，2014年年中，Kubernetes正式誕生，并在很短的時間內成長為開源社區，受到來自谷歌、Red Hat和許多其他公司工程師的熱捧。
kubernetes，簡稱K8s，是用8代替8個字符“ubernete”而成的縮寫。簡單理解，kubernetes是一個開源的容器管理系統，用于管理云平臺中多個主機上的容器化的應用。Kubernetes的目標是，讓部署容器化的應用變得簡單和高效,Kubernetes提供了應用部署，規劃，更新和維護的一種新機制。
kubernetes的一些功能包括:管理容器集群、提供部署應用的工具、根據需要擴展應用、對現有容器應用的更改進行管理、能優化容器下的底層硬件的使用。另外，kubernetes還能管理跨機器的容器，解決Docker跨機器容器之間的通訊問題。
實際上，Kubernetes提供了比基礎框架更多的內容，用戶可以選擇不同的應用框架、語言、監視工具和日志管理的類型等。雖然kubernetes不能完全當作服務平臺，但絕對是一個很完整的PaaS。
3、Kubernetes具體應用場景是怎樣的？

Kubernetes的工作原理

KubernetesMaster:提供集群管理控制中心，是最主要的控制單元，管理各系統之間的工作負載和通信。Master組件可以在集群中任何節點上運行。但是為了簡單起見，通常在一臺VM/機器上啟動所有Master組件，并且不會在此VM/機器上運行用戶容器。

Etcd:一個開源的用于配置共享和服務發現的高性能的鍵值存儲系統，由CoreOS團隊開發，也是CoreOS的核心組件。Kubernetes使用“Etcd”存儲集群的配置數據，對集群內部組建進行協調。

API- server: 是接收和修改REST請求的中央控制系統，用作控制集群的前端。此外，這是唯一與Etcd集群通信的東西，確保數據存儲在Etcd中。

scheduler：是關鍵角色，它決定了任務何時被調度運行，也決定一次任務運行中，哪些節點可以被執行。被判定執行的節點會被scheduler通過MQ或FaaS發送給worker執行。不同業務的任務有獨立的scheduler負責調度，發送任務到指定的Worker上。

Controller：是一個控制器，在后臺運行許多不同的控制器進程，用以控制集群的共享狀態，并執行例行任務。當服務發生任何更改時，控制器會發現更改，并開始以新的狀態工作。

Worker Node:也被稱為Kubernetes或Minion節點，它包含管理容器之間的網絡(如Docker)和主節點之間的通信信息，并按照計劃將資源分配給容器

Kubelet: Kubelet確保節點中的所有容器都在運行，并處于健康狀態。Kubelet負責pod的創建，以及是不是想要的狀態。如果Node失敗，Controller會觀察到這個變化，并在另一個健康的pod上啟動pod。
Container:是微服務的最低級別，放置在pod中，需要外部IP地址才能查看外部進程。

Kube Proxy:充當網絡代理和負載均衡器。此外，它將請求轉發到集群中的隔離網絡中，主要負責為Pod對象提供代理。

cAdvisor:充當助理，負責監視和收集關于每個節點上的資源使用和性能指標的數據。

Kubernetes的優點：

1）部署簡單，更具開放性

Kubernetes可以在一個或多個云環境、虛擬機或裸機上運行容器，這意味著它可以部署在任何基礎設施上。此外，它兼容多個平臺，使得多云策略高度靈活和可用。

2）更強大的工作負載能力和可伸縮性

Kubernetes為應用擴展提供了幾個大的特性，比如：水平擴展、自動縮放、手動縮放、可復制控制器創建的Pods等。另外，Kubernetes還提供了更強大的高可用性、健康檢查、流量控制和負載均衡器、自動轉出和回滾等。

總結來看，Kubernetes為開發云應用奠定了更堅實的基礎，Kubernetes和其他管理編配工具一樣，如Marathon的Apache Mesos、Docker Swarm和AWS EC2等，提供了很棒的特性，但其他工具的份量都比Kubernetes小。