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1.1 云计算概念
云计算技术其实是将物理的硬件服务器、操作系统、软件服务、网络带宽、流量、计费系统等资源组成一个大的资源池（动态扩容、弹性伸缩），然后所有的资源池可以分配给租户去使用，租户可以根据自身的需求，按需购买的资源。
云计算技术强调的是资源池，是租户的概念，虚拟化技术是属于云计算技术框架中一个小模块、组件技术，云计算技术最终的产物：硬件设备、操作系统、软件服务、网络带宽等。每个产物都可以租给用户去使用，用户可以自行去购买。
云计算技术的资源池，对于租户来讲，租户不需要了解云计算底层框架、架构，租用只要清楚自身的需求，自身对资源池的需求，需要多少台服务器、多少云主机、多大带宽，最终按需付费即可。
1.2 云计算技术的分类
基础设施云（Infrastructure as a Service，IaaS）;
- 租户无需管理底层硬件设备、网络、服务器、存储、虚拟化技术;
- 租户只需对操作系统、中间件、数据、应用做维护即可;
2）平台云（Platform-as-a-Service，PaaS）;
- 租户无需管理底层硬件设备、网络、服务器、存储、虚拟化技术、操作系统、中间件;
- 租户只需对应用服务、软件程序做维护、无需操作系统&底层设施;
3）服务云（Software-as-a-Service，SaaS）;
- 租户无需管理底层硬件设备、网络、服务器、存储、虚拟化技术、操作系统、中间件、应用服务、软件程序等;
- 租户只需花钱、付费，提交业务需求，运营商将满足租户所有需求。
1.3 Kubernetes入门及概念介绍
Kubernetes，又称为 k8s（首字母为 k、首字母与尾字母之间有 8 个字符。尾字母为 s，所以简称 k8s）或者简称为 "kube" ，是一种可自动实施 Linux 容器操作的开源平台。
K8S可以帮助用户省去应用容器化过程的许多手动部署和扩展操作。我们可以将运行 Linux 容器的多组主机聚集在一起，由 Kubernetes 帮助您轻松高效地管理这些集群。而且，这些集群可跨公共云、私有云或混合云部署主机。因此，对于要求快速扩展的云原生应用而言（例如借助 Apache Kafka 进行的实时数据流处理），Kubernetes 是理想的托管平台。
Kubernetes 最初由 Google 的工程师开发和设计。Google 是最早研发 Linux 容器技术的企业之一（组建了cgroups），曾公开分享介绍 Google 如何将一切都运行于容器之中（这是 Google 云服务背后的技术）。Google 每周会启用超过 20 亿个容器——全都由内部平台 Borg 支撑。Borg 是 Kubernetes 的前身，多年来开发 Borg 的经验教训成了影响 Kubernetes 中许多技术的主要因素。
在企业生产环境中，APP应用会涉及部署到多个容器（主机）上。这些容器必须跨多个服务器主机进行部署。容器安全性需要多层部署，因此可能会比较复杂。但 Kubernetes 有助于解决这一问题。Kubernetes 可以提供所需的编排和管理功能，以便您针对这些工作负载大规模部署容器。借助 Kubernetes 编排功能，您可以构建跨多个容器的应用服务、跨集群调度、扩展这些容器，并长期持续管理这些容器的健康状况。
Kubernetes（k8s）是自动化容器操作的开源平台，这些操作包括部署，调度和节点集群间扩展。如果你曾经用过Docker容器技术部署容器，可以将Docker看成Kubernetes内部使用的低级别组件。 Kubernetes不仅支持Docker，还支持Rocket，这是另一种容器技术。使用Kubernetes可以实现如下功能：
- 实现自动化容器的部署和复制;
- 实现跨多台主机进行容器编排和管理;
- 有效管控应用部署和更新，并实现自动化操作;
- 挂载和增加存储，用于运行有状态的应用;
- 能够快速、按需的扩展容器化应用及其资源;
- 对服务进行声明式管理，保证所部署的应用始终按照部署的方式运行;
- 更加充分地利用硬件，最大程度获取运行企业应用所需的资源;
- 利用自动布局、自动重启、自动复制以及自动扩展功能，对应用实施状况检查和自我修复。
1.4 Kubernetes平台组件概念
Kubernetes集群中主要存在两种类型的节点：master、minion节点，Minion节点为运行 Docker容器的节点，负责和节点上运行的 Docker 进行交互，并且提供了代理功能。
- Kubelect Master：Master节点负责对外提供一系列管理集群的API接口，并且通过和 Minion 节点交互来实现对集群的操作管理。
- Apiserver：用户和 kubernetes 集群交互的入口，封装了核心对象的增删改查操作，提供了 RESTFul 风格的 API 接口，通过etcd来实现持久化并维护对象的一致性。
- Scheduler：负责集群资源的调度和管理，例如当有 pod 异常退出需要重新分配机器时，scheduler 通过一定的调度算法从而找到最合适的节点。
- Controller-manager：主要是用于保证 replication Controller 定义的复制数量和实际运行的 pod（容器） 数量一致，另外还保证了从 service 到 pod 的映射关系总是最新的。
- Kubelet：运行在 minion节点，负责和节点上的Docker交互，例如启停容器，监控运行状态等。
- Kube-Proxy：运行在 minion 节点，负责为 pod 提供代理功能，会定期从 etcd 获取 service 信息，并根据 service 信息通过修改 iptables 来实现流量转发（最初的版本是直接通过程序提供转发功能，效率较低。），将流量转发到要访问的 pod 所在的节点上去。
- Etcd：etcd 是一个分布式一致性k-v存储系统数据库，可用于服务注册发现与共享配置储数据库，用来存储kubernetes的信息的,etcd组件作为一个高可用、强一致性的服务发现存储仓库，渐渐为开发人员所关注。在云计算时代，如何让服务快速透明地接入到计算集群中，如何让共享配置信息快速被集群中的所有机器发现，更为重要的是，如何构建这样一套高可用、安全、易于部署以及响应快速的服务集群，etcd的诞生就是为解决该问题。
- Flannel：Flannel是CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络（Overlay Network）工具，Flannel 目的就是为集群中的所有节点重新规划 IP 地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得同属一个内网且不重复的 IP 地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网 IP 通信。
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发表于 2024-1-11 14:07:24