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kubernetes基本概念(kubernetes架构详解)

balukai 2025-07-09 10:58:21 文章精选 3 ℃

Kubernetes(常简写为 K8s)是一个开源的容器编排平台,用于自动化应用程序的部署、扩展和管理。它提供了一个框架来运行分布式系统,确保它们总是按照预期的方式运行。以下是 Kubernetes 的一些基本概念:

1. 集群 (Cluster)

  • Kubernetes 集群是由一组物理或虚拟机组成的节点集合,这些节点上运行着 Kubernetes 所管理的应用程序容器。
  • 集群至少包含一个主节点(Master Node)和多个工作节点(Worker Nodes)。

2. 主节点 (Master Node)

  • 主节点负责管理和控制整个集群的状态,包括调度应用、维护应用所需的状态、扩展应用以及滚动更新等。
  • 主要组件有:
  • API Server: Kubernetes API 的入口点。
  • Scheduler: 负责决定将 Pods 放置在哪个节点上执行。
  • Controller Manager: 包含多种控制器,用来确保集群状态与用户定义的状态相匹配。
  • etcd: 一个高可用的键值存储,用作 Kubernetes 的所有集群数据的后台数据库。

3. 工作节点 (Worker Nodes)

  • 工作节点是运行容器化应用程序的地方。
  • 每个工作节点都运行以下关键组件:
  • Kubelet: 一个代理服务,它在每个节点上运行,确保容器正在运行且健康。
  • Kube-proxy: 网络代理,维护节点上的网络规则以便于网络通信。
  • Container Runtime: 如 Docker 或 containerd,负责从镜像仓库拉取镜像并运行容器。

4. Pod

  • Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元,可以包含一个或多个紧密相关的容器,共享存储、网络命名空间和规范如何运行的选项。
  • 每个 Pod 都被分配了一个唯一的 IP 地址,并且可以通过这个 IP 地址进行访问。

5. 服务 (Service)

  • 服务是一种抽象方式,定义了一组逻辑 Pods 和访问这组 Pods 的策略。
  • 通过服务可以实现负载均衡,并为一组 Pod 提供稳定的 IP 地址和 DNS 名称。

6. 命名空间 (Namespace)

  • 命名空间提供了在同一物理集群中隔离资源的方法,使得不同的项目、团队或者环境可以在同一个集群中共存而不互相干扰。
  • 默认情况下,Kubernetes 创建了三个命名空间:default(未指定命名空间的对象将被放入此命名空间)、kube-system(由 Kubernetes 系统创建的对象所在的空间)、kube-public(公共资源使用的空间)。

7. 部署 (Deployment)

  • Deployment 提供了一种声明式的方式来管理 Pod 和 ReplicaSet(ReplicaSet 是下一代 Replication Controller),支持滚动更新和回滚等功能。
  • 使用 Deployment 可以轻松地更新应用的新版本,并能够自动恢复失败的部署。

8. 卷 (Volume)

  • 卷用于持久化存储数据,解决容器重启后数据丢失的问题。
  • Kubernetes 支持多种类型的卷,如本地存储、网络存储(NFS、iSCSI 等)以及云提供商特定的存储解决方案。

9. 标签 (Labels) 和 选择器 (Selectors)

  • 标签是附加到对象上的键值对,可用于标识对象并对其进行分类。
  • 选择器则允许根据标签过滤对象集合,比如 Service 会使用选择器来确定哪些 Pod 应该接收流量。
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