13.1 简介

13.1 简介

如图 13-1 所示，Kubernetes 使用舵手图标作为项目标识。

图 13-1：Kubernetes 项目标识

13.1.1 什么是 Kubernetes

Kubernetes（常简称为 K8s）是 Google 开源的容器编排引擎。如果说 Docker 解决了 “如何打包和运送集装箱” 的问题，那么 Kubernetes 解决的就是 “如何管理海量集装箱的调度、运行和维护” 的问题。

它不仅仅是一个编排系统，更是一个 云原生应用操作系统。

名字由来：Kubernetes 在希腊语中意为 “舵手” 或 “飞行员”。K8s 是因为 k 和 s 之间有 8 个字母。

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13.1.2 为什么需要 Kubernetes

当我们在单机运行几个容器时，Docker Compose 就足够了。但在生产环境中，我们需要面对：

• 多主机调度：容器应该运行在哪台机器上？
• 自动恢复：容器崩溃了怎么办？节点挂了怎么办？
• 服务发现：容器 IP 变了，其他服务怎么找到它？
• 负载均衡：流量大了，如何分发给多个副本？
• 滚动更新：如何不中断服务升级应用？

Kubernetes 完美解决了这些问题。

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13.1.3 核心概念

Kubernetes 的核心概念包括 Pod、Node、Deployment、Service 和 Namespace 等，这些是学习和使用 Kubernetes 的基础。

Pod：豆荚

Kubernetes 的最小调度单位。一个 Pod 可以包含一个或多个紧密协作的容器（共享网络和存储）。就像豌豆荚里的豌豆一样。

Node：节点

运行 Pod 的物理机或虚拟机。

Deployment：部署

定义应用的期望状态（如：需要 3 个副本，镜像版本为 v1）。K8s 会持续确保当前状态符合期望状态。

Service：服务

定义一组 Pod 的访问策略。提供稳定的 Cluster IP 和 DNS 名称，负责负载均衡。

Namespace：命名空间

用于多租户资源隔离。

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13.1.4 Docker 用户如何过渡

如果你已经熟悉 Docker，学习 K8s 会很容易：

Docker 概念	Kubernetes 概念	说明
Container	Pod	K8s 增加了一层 Pod 包装
Volume	PersistentVolume	K8s 的存储更加抽象和强大
Network	Service/Ingress	K8s 的网络模型更扁平
Compose	Deployment + Service	声明式配置的理念是一致的

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13.1.5 架构

Kubernetes 也是 C/S 架构，由 Control Plane（控制平面） 和 Worker Node（工作节点） 组成：

• Control Plane：负责决策 (API Server，Scheduler，Controller Manager，etcd)
• Worker Node：负责干活 (Kubelet，Kube-proxy，Container Runtime)

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13.1.6 学习建议

Kubernetes 的学习曲线较陡峭。建议的学习路径：

1. 理解基本概念：Pod，Deployment，Service
2. 动手实践：使用 Minikube 或 Kind 在本地搭建集群
3. 部署应用：编写 YAML 部署一个无状态应用
4. 深入原理：网络模型、存储机制、调度算法

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13.1.7 延伸阅读

• Minikube 安装：本地体验 K8s
• Kubernetes 官网：官方文档