【k8s理论】Kubernetes（简称 k8s）是目前最流行的容器编排系统，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用。它由Google开发并捐赠给云原生计算基金会（CNCF）。k8s 提供了强大的功能，使开发者能够更高效地管理大规模的微服务架构。
以下是对 k8s 理论的核心内容进行总结，并以表格形式展示关键概念与功能。
一、k8s 核心概念总结
| 概念 | 说明 |
| Pod | 最小的可部署单元，包含一个或多个容器，共享网络和存储资源。 |
| Node | 运行容器的工作节点，可以是物理机或虚拟机。 |
| Cluster | 由多个 Node 组成的集群，统一管理所有资源。 |
| Namespace | 用于隔离不同团队或环境的资源，实现逻辑分组。 |
| Deployment | 定义应用的副本数和更新策略，支持滚动更新和回滚。 |
| Service | 提供稳定的网络端点，用于访问 Pod 或其他服务。 |
| ConfigMap / Secret | 存储配置信息或敏感数据，供容器使用。 |
| Volume | 提供持久化存储，支持多种后端存储类型。 |
| Ingress | 管理外部访问到集群内部服务的路由规则。 |
| ReplicaSet / Deployment | 控制 Pod 的副本数量，确保应用的高可用性。 |
二、k8s 主要功能与优势
| 功能 | 说明 |
| 自动扩缩容 | 根据负载自动调整 Pod 数量，提升资源利用率。 |
| 自我修复 | 自动重启失败的容器、替换异常节点上的 Pod。 |
| 滚动更新 | 分批次更新应用版本，避免服务中断。 |
| 服务发现与负载均衡 | 通过 Service 实现服务之间的通信与流量分配。 |
| 配置管理 | 使用 ConfigMap 和 Secret 管理应用配置和密钥。 |
| 日志与监控 | 集成日志收集工具（如 Fluentd）和监控系统（如 Prometheus）。 |
| 多租户支持 | 通过 Namespace 实现资源隔离和权限控制。 |
三、k8s 架构简述
k8s 的架构分为控制平面（Control Plane）和工作节点（Worker Node）：
- 控制平面组件：
- API Server：提供 REST 接口，是整个系统的入口。
- etcd：分布式键值存储，保存集群的所有状态信息。
- Controller Manager：负责运行控制器，维护集群状态。
- Scheduler：将新创建的 Pod 分配到合适的 Node 上运行。
- 工作节点组件：
- kubelet：与 API Server 通信，管理 Pod 和容器。
- kube-proxy：维护节点上的网络规则，实现服务发现。
- Container Runtime：如 Docker 或 containerd，负责运行容器。
四、k8s 应用场景
| 场景 | 说明 |
| 微服务架构 | 支持多个独立服务的部署与管理。 |
| DevOps 流水线 | 与 CI/CD 工具集成，实现自动化构建和部署。 |
| 混合云与多云部署 | 支持跨平台部署，简化运维复杂度。 |
| 弹性计算 | 根据业务需求动态调整资源，降低成本。 |
五、总结
Kubernetes 是现代云原生应用的核心技术之一，其强大的调度、管理、扩展能力使其成为企业级应用部署的首选平台。理解 k8s 的核心概念和架构，有助于更好地设计和管理容器化应用。随着云原生生态的不断发展，k8s 的影响力将持续扩大。
以上内容为原创整理，结合了 k8s 的理论基础与实际应用场景，旨在帮助读者全面掌握 k8s 的基本原理与实践方法。
