Linux云计算虚拟化-Kubernetes 容器集群管理系统基础概念讲述
1. kubernetes简介
Kubernetes 是Google开源的容器集群管理系统，基于 Docker 构建一个容器的调度服务，提供资源调度、均衡容灾、服务注册、动态扩缩容等功能套件。
Kubernetes 是基于docker容器的云平台，简写为：k8s
OpenStack 是基于kvm虚拟机云平台。
k8s官网：https://kubernetes.io/
2. k8s常见组件介绍
①Master：提供k8s集群的管理控制中心，可以在集群中任何节点上运行。通常在一台VM/机器上启动所有Master组件，并且不会在此VM/机器上运行用户容器。
②Api Server：提供接口服务，用户通过apiserver来管理整个容器集群平台。API Server负责和etcd交互（其他组件不会直接操作etcd，只有API Server这么做），整个kubernetes 集群的所有的交互都是以API Server为核心的。
- 任何的资源请求/调用操作都是通过apiserver提供的接口进行。
- 所有模块之间并不会互相调用，而是通过和API Server交互完成自己的那部分工作。
- API Server 提供的验证和授权保证了整个集群的安全。
③Scheduler：k8s的调度服务，监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node。
④Replication Controllers：Kubernetes 系统中最有用的功能，实现复制多个 Pod 副本，往往一个应用需要多个 Pod 来支撑，并且可以保证其复制的副本数，即使副本所调度分配的宿主机出现异常，通过 Replication Controller 可以保证在其它宿主机启用同等数量的 Pod。Replication Controller 可以通过 repcon 模板来创建多个 Pod 副本，同样也可以直接复制已存在 Pod，需要通过 Label selector 来关联。
⑤minion：真正用来运行容器container的物理机，在k8s中需要多个minion机器来提供运算。
⑥container：容器，用来运行服务和程序。【豌豆】
⑦pod：在k8s系统中，调度的最小颗粒不是容器，而是一个pod，pod是一个可以被创建、销毁、调度、管理的最小的部署单元，pod可以包括一个或一组容器。【一群鲸鱼（docker容器）或豌豆荚】
⑧kube_proxy：端口转发，相当于lvs-nat模式中的负载调度器。proxy解决了同一宿主机，相同服务端口冲突的问题，提供了对外服务的能力，proxy的后端使用了随机、轮询负载均衡算法。实现 Kubernetes 网络相关内容。
⑨etcd：是kubernetes提供的默认存储系统。存储 kubernetes 集群的所有数据， 可以理解为是 k8s 的数据库，存储着 k8s 容器云平台中所有节点、pods、网络等信息。使用时需要为etcd数据提供备份计划。
⑩controller manager：控制器管理器，是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。
- 节点（Node）控制器
- 副本（Replication）控制器：负责维护系统中每个副本中的pod。
- 端点（Endpoints）控制器：填充Endpoints对象（即连接Services和Pods）。
- Service Account和Token控制器：为新的Namespace创建默认账户访问API Token
其他概念：
①service：Services 是 Kubernetes 最外围的单元，通过虚拟一个访问 IP 及服务端口，可以访问我们定义好的 Pod 资源，目前的版本是通过 iptables 的 nat 转发来实现，转发的目标端口为Kube_proxy 生成的随机端口。
②lables：用于区分 Pod、Service、Replication Controller 的 key/value 键值对，仅使用在Pod、Service、 Replication Controller 之间的关系识别，但对这些单元本身进行操作时得使用 name标签。
③deployment：用于更新 Pod 和 Replica Set（下一代的 Replication Controller）。可以在 Deployment 对象中只描述你所期望的理想状态（预期的运行状态），Deployment 控
制器会将现在的实际状态转换成期望的状态。
④kubelet命令：管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息。
Kubelet 和 Kube-proxy 都运行在 minion 节点上。
⑤cloud-controller-manager：云控制器管理器，负责与底层云提供商的平台交互。在1.6版本引入。
各组件的关系：
①Kubernetes 的架构由一个master和多个minion组成，master通过 api提供服务，接受kubectl的请求来调度管理整个集群。
②Replication controller定义了需要运行的多个pod 或者容器，如果当前集群中运行的 pod或容器达不到配置的数量，replication controller 会调度容器在多个 minion 上运行，保证集群中的pod数量。
③service 则定义真实对外提供的服务，一个 service 会对应后端运行的多个 container。
④Kubernetes 是个管理平台，minion上的kube-proxy拥有提供真实服务公网 IP。客户端访问kubernetes中提供的服务，是直接访问到kube-proxy上的。
⑤在 Kubernetes中 pod是一个基本单元，一个pod 可以是提供相同功能的多个 container，这些容器会被部署在同一个 minion上。minion是运行Kubelet中容器的物理机。minion接受master的指令创建pod 或者容器。