一、k8s简介

k8s是Google开源的容器编排工具，是为了解决容器编排问题的。

来自官方的结束kubernetes 简称k8s，是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，是Google严格保密十几年的密码武器(Borg系统的开源版本)，于

2014年9月发布第一个版本，15年7月发布第一个正式版本。

k8s本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理它的目的就是实现资源管理的自动化，主要提供了如下功能:

1、自我修复:一旦某个容器崩溃，能够秒级左右迅速启动新的容器

2、弹性伸缩: 可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整。

3、服务发现: 服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务

4、负载均衡: 如果一个服务启动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡

5、版本回退: 如果发现新发布的程序版本有问题，能够自动实现请求的负载均衡

6、存储编排: 可以根据容器自身的需求自动创建存储卷

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二、k8s组件介绍

一个k8s集群是由master控制节点、node工作节点组成的，每个节点上都会安装不同的组件。

主节点master: 集群的中央大脑，负责集群的决策，组件有:

1、APIServer: 集群操作的唯一入口，接收用户的输入命令如kubectl的相关命令，提供认证，授权，API注册和发现等机制。

2、Scheduler: 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将pod调度到相应的node节点上。

3、ControllerManager: 负责维护集群的状态，比如程序部署安排，故障检测、自动扩展和滚动更新等。

4、Etcd: 负责存储集群中各种资源对象的信息

工作节点 node: 集群中主要是干活的节点，负责为容器提供运行环境，组件包括:

1、kubelet: 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker来创建、更新、状态监控、销毁容器。

2、kubeProxy: 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡

3、docker: 负责节点上容器的各种操作，保障容器化运行环境

其它相关名词解析

pod: 是k8s最小的部署单元，容器是在pod里运行的，一个pod中可以跑一个或多个容器

Controller: 控制器,顾名思义就是通过它来实现对pod的管理，比如启停pod、伸缩pod数量等等

Service: Pod对外服务的统一入口，其下面可以维护同一类的多个pod

Label: 标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签

NameSpace: 命名空间，用来隔离pod的运行环境

创建一个pod的过程如下:

k8s集群环境部署完成启动后，master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中

以创建nginx为例，介绍pod的创建过程

1.一个nginx服务的安装请求首先会被送到master节点的apiserver上

2.apiserver组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上，

此时它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知apiserver。

3.apiserver调度controller-manager去调用node节点安装nginx服务。

4.kubelet接收到指令后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod，pod是k8s的最小部署单元，容器必须跑在pod中。

5.一个nginx服务就运行起来了，如果需要访问nginx，需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理，这样外界用户就可以访问集群中的nginx服务了

三、pod控制器

在k8s中，pod的存在方式有两种:

1、自主式pod，是由k8s直接创建出来的，这种pod删除后就没有了，也不会重建。

2、控制器创建的pod,通过pod控制器创建的pod，这种pod删除之后会自动创建。

pod控制器是管理pod的中间层，使用了pod控制器之后，我们只能告诉pod控制器，想要多少个什么样的pod就可以了，它就会创建出满足条件的pod并且确保每个pod处于用户期望的状态，

如果pod在运行中出现故障，控制器会基于指定的策略重启或重建pod。

在k8s中有很多类型的pod控制器，每种都有自己的适合场景，常见的有下面这些:

ReplicationController: 简称RC是比较老的pod控制器，已经被RS（ReplicaSet）替代

ReplicaSet: 保证指定数量的Pod运行，并支持Pod数量变更，镜像版本变更。

Deployment: 通过控制器RS来控制pod，并支持滚动升级、版本回退。

Horizontal Pod Autoscaler: HPA可以根据集群负载自动调整pod的数量，实现削峰填谷

DaemonSet: 在集群中指定node节点上都运行一个副本，一般用于守护进程类的任务

Job: 它创建出来的Pod只要完成任务就立即退出，用于执行一次性任务

CronJob: 它创建的pod会周期性地执行，用于执行周期性的任务

StatefulSet: 管理有状态的应用

四、k8s无状态和有状态的区别

这个面试的时候被问的几率非常高，大家还是要弄懂它，不然很容易被pass掉。

Deployment被设计用来管理无状态服务的pod,每个pod完全一致.什么意思呢?

无状态服务内的多个Pod创建的顺序是随机的。

无状态服务内的多个Pod的名称也是随机的.pod被重新启动调度后,它的名称与IP都会发生变化.

无状态服务内的多个Pod背后是共享存储的.

有状态服务：StatefulSet

Deployment组件是为无状态服务而设计的,其中的Pod名称,主机名,存储都是随机,不稳定的,并且Pod的创建与销毁也是无序的.这个设计决定了无状态服务并 不适合数据库领域的应用。

而Stateful管理有状态的应用,它的Pod有如下特征:

唯一性: 每个Pod会被分配一个唯一序号。

顺序性: Pod启动,更新,销毁是按顺序进行。

稳定的网络标识: Pod主机名,DNS地址不会随着Pod被重新调度而发生变化。

稳定的持久化存储: Pod被重新调度后,仍然能挂载原有的PV,从而保证了数据的完整性和一致StatefulSet的部署需要HeadLineService(传说中的无头将军，无头服务)，

为什么需要无头服务呢，因为在有状态服务中要求必须是有序的，每个pod不能随意取代，pod重建后pod名称还是一样的。

而pod ip是变化的，所以是以pod名称来识别，pod名称是pod唯一性的标识符，必须持久稳定有效。这时候就需要无头服务了，因为它可以为每个pod提供一个唯一的名称。

statefulset常用来部署rabbitmq集群，zookeeper集群，MySQL集群，eureka集群等。

注：反正你就记住: Stateful有状态服务,它的每个Pod有独立的PVC/PV存储组件，而无状态服务不会在本地存储需要持久化的数据，并且多个实例对于同一个请求响应的结果是完全一致的。