1.Kubernetes的介绍
1.1Kubernetes与Docker
2010年，几个搞IT的年轻人，在美国旧金山成立了一家名叫“dotCloud”的公司。
这家公司主要提供基于PaaS的云计算技术服务。具体来说，是和LXC(Linux Container容器是一种内核虚拟化技术，可以提供轻量级的虚拟化，以便隔离进程和资源)有关的容器技术。
后来，dotCloud公司将自己的容器技术进行了简化和标准化，并命名为——Docker。
Docker技术诞生之后，并没有引起行业的关注。而dotCloud公司，作为一家小型创业企业，在激烈的竞争之下，也步履维艰。
正当他们快要坚持不下去的时候，脑子里蹦出了“开源”的想法。
什么是“开源”？开源，就是开放源代码。也就是将原来内部保密的程序源代码开放给所有人，然后让大家一起参与进来，贡献代码和意见。
Open Source，开源
有的软件是一开始就开源的。也有的软件，是混不下去，创造者又不想放弃，所以选择开源。自己养不活，就吃“百家饭”嘛。
2013年3月，dotCloud公司的创始人之一，Docker之父，28岁的Solomon Hykes正式决定，将Docker项目开源。
Solomon Hykes
不开则已，一开惊人。
越来越多的IT工程师发现了Docker的优点，然后蜂拥而至，加入Docker开源社区。
Docker的人气迅速攀升，速度之快，令人瞠目结舌。
开源当月，Docker 0.1版本发布。此后的每一个月，Docker都会发布一个版本。到2014年6月9日，Docker 1.0版本正式发布。
此时的Docker，已经成为行业里人气最火爆的开源技术，没有之一。甚至像Google、微软、Amazon、VMware这样的巨头，都对它青睐有加，表示将全力支持。
Docker火了之后，dotCloud公司干脆把公司名字也改成了Docker Inc.。
Docker和容器技术为什么会这么火爆？说白了，就是因为它“轻”。
在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。虚拟机技术的代表，是VMWare和OpenStack。
相信很多人都用过虚拟机。虚拟机，就是在你的操作系统里面，装一个软件，然后通过这个软件，再模拟一台甚至多台“子电脑”出来。
在“子电脑”里，你可以和正常电脑一样运行程序，例如开QQ。如果你愿意，你可以变出好几个“子电脑”，里面都开上QQ。“子电脑”和“子电脑”之间，是相互隔离的，互不影响。
虚拟机属于虚拟化技术。
而Docker这样的容器技术，也是虚拟化技术，属于轻量级的虚拟化。
虚拟机虽然可以隔离出很多“子电脑”，但占用空间更大，启动更慢，虚拟机软件可能还要花钱（例如VMWare）。
而容器技术恰好没有这些缺点。它不需要虚拟出整个操作系统，只需要虚拟一个小规模的环境（类似“沙箱”）。
它启动时间很快，几秒钟就能完成。而且，它对资源的利用率很高（一台主机可以同时运行几千个Docker容器）。此外，它占的空间很小，虚拟机一般要几GB到几十GB的空间，而容器只需要MB级甚至KB级。
正因为如此，容器技术受到了热烈的欢迎和追捧，发展迅速。
我们具体来看看Docker。Docker 容器将软件以及它运行安装所需的一切文件（代码、运行时、系统工具、系统库）打包到一起，这就保证了不管是在什么样的运行环境，总是能以相同的方式运行。就好像 Java 虚拟机一样，“一次编写，到处运行（Write once, run anywhere）”，而 Docker 是“一次构建，到处运行（Build once，run anywhere）”。
大家需要注意，Docker本身并不是容器，它是创建容器的工具，是应用容器引擎。
想要搞懂Docker，其实看它的两句口号就行。
第一句，是“Build, Ship and Run”。
也就是，“搭建、发送、运行”，三板斧。
举个例子：
我来到一片空地，想建个房子，于是我搬石头、砍木头、画图纸，一顿操作，终于把这个房子盖好了。
结果，我住了一段时间，想搬到另一片空地去。这时候，按以往的办法，我只能再次搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。
但是，跑来一个老巫婆，教会我一种魔法。
这种魔法，可以把我盖好的房子复制一份，做成“镜像”，放在我的背包里。
等我到了另一片空地，就用这个“镜像”，复制一套房子，摆在那边，拎包入住。
怎么样？是不是很神奇？
所以，Docker的第二句口号就是：“Build once，Run anywhere（搭建一次，到处能用）”。
Docker技术的三大核心概念，分别是：
镜像（Image）
容器（Container）
仓库（Repository）
我刚才例子里面，那个放在包里的“镜像”，就是Docker镜像。而我的背包，就是Docker仓库。我在空地上，用魔法造好的房子，就是一个Docker容器。
说白了，这个Docker镜像，是一个特殊的文件系统。它除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（例如环境变量）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
也就是说，每次变出房子，房子是一样的，但生活用品之类的，都是不管的。谁住谁负责添置。
每一个镜像可以变出一种房子。那么，我可以有多个镜像呀！
也就是说，我盖了一个欧式别墅，生成了镜像。另一个哥们可能盖了一个中国四合院，也生成了镜像。还有哥们，盖了一个非洲茅草屋，也生成了镜像。。。
这么一来，我们可以交换镜像，你用我的，我用你的，岂不是很爽？
于是乎，就变成了一个大的公共仓库。
负责对Docker镜像进行管理的，是Docker Registry服务（类似仓库管理员）。
不是任何人建的任何镜像都是合法的。万一有人盖了一个有问题的房子呢？
所以，Docker Registry服务对镜像的管理是非常严格的。
最常使用的Registry公开服务，是官方的Docker Hub，这也是默认的Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像。
好了，说完了Docker，我们再把目光转向K8S。
就在Docker容器技术被炒得热火朝天之时，大家发现，如果想要将Docker应用于具体的业务实现，是存在困难的——编排、管理和调度等各个方面，都不容易。于是，人们迫切需要一套管理系统，对Docker及容器进行更高级更灵活的管理。
就在这个时候，K8S出现了。
K8S，就是基于容器的集群管理平台，它的全称，是kubernetes。
一个K8S系统，通常称为一个K8S集群（Cluster）。
这个集群主要包括两个部分：
一个Master节点（主节点）
一群Node节点（计算节点）
一看就明白：Master节点主要还是负责管理和控制。Node节点是工作负载节点，里面是具体的容器。
深入来看这两种节点。
首先是Master节点。
Master节点包括API Server、Scheduler、Controller manager、etcd。
API Server是整个系统的对外接口，供客户端和其它组件调用，相当于“营业厅”。
Scheduler负责对集群内部的资源进行调度，相当于“调度室”。
Controller manager负责管理控制器，相当于“大总管”。
然后是Node节点。
Node节点包括Docker、kubelet、kube-proxy、Fluentd、kube-dns（可选），还有就是Pod。
Pod是Kubernetes最基本的操作单元。一个Pod代表着集群中运行的一个进程，它内部封装了一个或多个紧密相关的容器。除了Pod之外，K8S还有一个Service的概念，一个Service可以看作一组提供相同服务的Pod的对外访问接口。这段不太好理解，跳过吧。
Docker，不用说了，创建容器的。
Kubelet，主要负责监视指派到它所在Node上的Pod，包括创建、修改、监控、删除等。
Kube-proxy，主要负责为Pod对象提供代理。
Fluentd，主要负责日志收集、存储与查询。
另外一种通俗的解释：（可以先往下学习，等学的差不多了，再来看更能理解）
18张儿童插画让你秒懂Kubernetes
很久很久以前，有一个叫 Phippy 的应用程序。她是一个简单的应用程序，由 PHP 编写且只有一个页面。
她住在一个需要和其他可怕的应用程序分享环境的主机中，她不认识这些应用程序并且不愿意和他们来往。
她希望她能拥有一个属于自己的环境：只有她自己和她可以称之为家的 Web 服务器。
每个应用程序都有个运行所依赖的环境。对于 PHP 应用程序来说，这个环境可能包括 Web 服务器，一个可读文件系统和 PHP 引擎本身。
有一天，一只善良的鲸鱼出现了。他建议小 Phippy 住在容器里，这样可能会更快乐。所以应用程序 Phippy 迁移到了容器中。这个容器很棒，但是……它有点像一个漂浮在大海中央的豪华起居室。
(Docker)容器提供了一个独立的环境，应用程序可以在这个环境中运行。但是这些孤立的容器常常需要被管理并与外面的世界连接。
对于孤立的容器而言，共享文件系统、网络通信、调度、负载均衡和分发都是要面对的挑战。
鲸鱼耸了耸肩。“对不起，孩子。”他说着，消失在海面下。
就在 Phippy 甚至开始绝望时，一位驾驶着巨轮的船长出现在海平线上。这艘船由几十个绑在一起的木筏组成，但从外面来看，它就像一艘巨轮。
“你好呀，这位 PHP 应用程序朋友。我是 Kube 船长。”睿智的老船长说。
“Kubernetes” 在希腊语中是船长的意思。我们可以从这个单词中得到 Cybernetic 和 Gubernatorial 这两个词组。Kubernetes 项目专注于构建一个健壮的平台，用于在生产环境中运行数千个容器。
“我是 Phippy。”小应用程序说。
“很高兴认识你。”船长一边说，一边在她身上贴上了一张标有姓名的标签。
Kubernetes 使用标签作为“名牌”来标识事物。它可以根据这些标签进行查询。标签是开放性的：你可以用他们来表示角色、稳定性或其他重要的属性。
船长建议应用程序把她的容器搬到船上的一个船舱中。Phippy 很高兴地把她的容器搬到 Kube 船长巨轮的船舱内。Phippy 觉得这里像家一样。
在 Kubernetes 中，Pod 代表一个可运行的工作单元。通常，你会在 Pod 中运行一个容器。
但是对于一些容器紧密耦合的情况，你可以选择在同一个 Pod 中运行多个容器。
Kubernetes 负责将你的 Pod 和网络以及 Kubernetes 的其余环境相连。
Phippy 有一些不同寻常的兴趣，她很喜欢遗传学和绵羊。所以她问船长：“如果我想克隆我自己，是否可以根据需求克隆任意次数呢?”
“这很容易。”船长说。船长把 Phippy 介绍给了 Replication Controller。
Replication Controller 提供一种管理任意数量 Pod 的方法。一个 Replication Controller 包含一个 Pod 模板，该模板可以被复制任意次数。
通过 Replication Controller，Kubernetes 将管理 Pod 的生命周期，包括伸缩、滚动更新和监控。
无数个日夜，小应用程序在她的船舱中与她的复制品相处十分愉快。但与自己为伍并没有所说的那么好……即使你拥有 N 个自己的克隆体。
Kube 船长慈祥地笑了笑：“我正好有一样东西。”
他刚开口，在 Phippy 的 Replication Controller 和船的其他部分之间打开了一条隧道。Kube 船长笑着说：“即使你的复制品来了又去，这条隧道始终会留在这里，你可以通过它发现其他 Pod，其他 Pod 也可以发现你!”
服务告知 Kubernetes 环境的其余部分(包括其他 Pod 和 Replication Controller)你的应用程序包含了哪些服务，当 Pod 来来往往，服务的 IP 地址和端口始终保持不变。
其他应用程序可以通过 Kurbenetes 服务发现找到你的服务。
多亏了这些服务，Phippy 开始探索船的其他部分。不久之后，Phippy 遇到了 Goldie。他们成了***的朋友。
有一天，Goldie 做了一件不同寻常的事。她送给 Phippy 一件礼物。Phippy 看了礼物一眼，悲伤的泪水夺眶而出。
“你为什么这么伤心呢?”Goldie 问道。
“我喜欢这个礼物，但我没有地方可以放它!”Phippy 抽噎道。
但 Goldie 知道该怎么做。“为什么不把它放入卷中呢?”
卷表示容器可以访问和存储信息的位置。对于应用程序，卷显示为本地文件系统的一部分。但卷可以由本地存储、Ceph、Gluster、持久性块存储，以及其他存储后端支持。
Phippy 喜欢在 Kube 船长的船上生活，她很享受来自新朋友的陪伴(Goldie 和每个克隆人都同样令人愉悦)。但是，当她回想起在可怕的主机度过的日子，她想知道她是否也可以拥有一点自己的隐私。
“这听起来像是你所需要的，”Kube 船长说，“这是一个命名空间。”
命名空间是 Kubernetes 内部的分组机制。服务、Pod、Replication Controller 和卷可以在命名空间内部轻松协作，但命名空间提供了与集群其他部分一定程度的隔离。
Phippy 与她的新朋友一起乘坐 Kube 船长的巨轮航行于大海之上。她经历了许多伟大的冒险，但最重要的是，Phippy 找到了自己的家。
所以 Phippy 从此过上了幸福的生活。
转自：https://www.cnblogs.com/kouryoushine/articles/8007648.html（站在浪潮之巅）
