Kubernetes 是最流行的开源容器编排解决方案。
开始使用 Kubernetes并不容易。
本文将帮助您了解 Kubernetes 的一些最重要的概念。
1.为什么我们需要容器编排？
大多数企业都在采用微服务架构。
微服务提供了创新的灵活性。
然而，微服务并不是免费的。我们没有部署几个应用程序，而是部署了数百个微服务。这导致复杂性增加。
容器可以帮助简化您的部署和可观察性挑战。但是，在管理基础架构和部署方面仍然存在挑战。示例：我想要 10 个微服务 A 容器实例，15 个微服务 B 容器实例，......等等多个微服务。此外，我的微服务还需要一些其他功能。一些典型特征包括：
- Auto Scaling- 根据需求扩展容器
- 服务发现- 帮助微服务找到另一个
- 负载均衡器- 在微服务的多个实例之间分配负载
- 自我修复- 进行健康检查并替换失败的实例
- 零停机部署- 无需停机即可发布新版本
2.什么是容器编排？
容器编排解决方案提供了微服务架构所需的大部分技术特性。您将能够创建一个包含多个 VM 实例的集群并将微服务部署到该集群。容器编排解决方案将管理集群和部署。
3.什么是 Kubernetes？
有许多容器编排平台：Docker Swarm、Mesosphere 和 Kubernetes 等。在过去的几年里，Kubernetes 已经成为容器编排领域的赢家。
4.什么是最重要的 Kubernetes 概念？
假设您想使用 Kubernetes 建立一个微服务架构。以下是工作流程的样子：
- 第 1 步：创建具有多个节点（或虚拟机）的容器编排的 Kubernetes 集群
- 第 2 步：部署和配置您的第一个微服务
- 第 3 步：部署和配置您的第二个微服务
现在让我们深入研究其中的每一个。
4.1 什么是集群？
集群是一组虚拟机。在集群中，有两种类型的节点：
- 主节点- 管理集群。您将所有部署指令发送到主节点。
- 工作节点- 所有微服务都在工作节点上运行。
以下是一些重要的主节点（控制平面）组件：
- API Server- 处理 K8S 集群的所有通信（来自节点和外部）
- 调度程序- 决定 pod 的位置
- 控制管理中心- 管理部署和副本集
- etcd- 存储集群状态的分布式数据库
工作节点的工作是运行您的微服务。此外，一个名为 Kubelet 的 Kubernetes 组件在每个 pod 上运行。Kubelet 使工作节点能够与主节点通信。
4.2 让我们部署一个微服务
假设我要部署微服务 A 的 V1 的 5 个实例。发出创建部署并为其设置多个实例的命令类似于您在下面看到的：
**create deployment** hello-world-rest-api --image=in28min/hello-world-rest-api:0.0.1.RELEASE
scale deployment hello-world-rest-api --replicas=5
这会将具有 5 个实例的微服务 A 的 v1 部署到 Kubernetes 集群。
在内部，Kubernetes 将创建
- 部署
- 一个 ReplicaSet 和
- 5个豆荚
为什么 Kubernetes 会这样做？
让我们深入挖掘。
4.3 什么是 Pod？
Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元。一个 pod 代表你的微服务的一个实例。每个 Pod 都分配有一个临时IP 地址。
如果我在 Kubernetes 集群中运行 10 个微服务 A 实例和 12 个微服务 B 实例，那么我总共将运行 10 + 12 = 22 个 Pod。
4.4 什么是ReplicaSet？
我们将具有 5 个实例的微服务 A 部署到 Kubernetes 集群。这意味着您有 5 个 pod 正在运行。假设你杀死了一个豆荚。Kubernetes 会自动识别这一点并创建一个替换 pod。Kubernetes 监控您的 pod 的健康状况并替换不健康的 pod。Kubernetes 如何做到这一点？
这是 ReplicaSet 的工作。
ReplicaSet 确保指定数量的 pod 始终在运行。在上面的例子中，一个 ReplicaSet 确保了微服务 A 的 5 个实例始终在运行。
4.5 什么是部署？
如果一个 ReplicaSet 保证了特定数量的 pod，那么 Deployment 的作用是什么？
部署可确保您在发布微服务的新版本时具有灵活性。
部署代表微服务的所有版本。
目前，我们只有一个版本的微服务。但是，您可以部署新版本。比方说，我想在不停机的情况下部署微服务 V2。
这就是部署的工作。
当您部署现有微服务的新版本时，部署将为微服务 A 的 V2 创建一个新的 ReplicaSet。
你将会有：
- 一个部署代表微服务 A
- 微服务A V1的一个ReplicaSet
- 微服务 A V2 的一个 ReplicaSet
部署英国
4.6 快速回顾 - 部署与副本集
kubectl create deployment microservice1 --image=microservice1:v1
为每个微服务创建一个部署。Deployment 代表一个微服务（及其所有版本）。部署管理新版本，确保零停机时间。
副本集确保为特定微服务版本运行特定数量的 pod 。即使其中一个 pod 被杀死，副本集也会启动一个新的。
kubectl set image deployment microservice1 microservice1=microservice1:v2
当你部署一个 V2 的微服务时，会创建一个新的 ReplicaSet（V2 ReplicaSet）。
部署根据配置的发布策略更新 V1 副本集和 V2 副本集。
4.7 什么是服务？
在 Kubernetes 中，每个 Pod 都有自己的 IP 地址。在以下情况下，您如何确保外部用户不受影响：
- 吊舱出现故障并被替换或
- 部署了新版本的微服务，并且旧版本的所有现有 Pod 都被新版本的 Pod 替换
解决方案：创建一个服务。
expose deployment name --type=LoadBalancer --port=80
服务使用稳定的 IP 地址将您的部署暴露给外部世界。这可确保您的用户不会在 pod 上下移动时受到影响。
服务分为三类：
- ClusterIP：在集群内部 IP 上公开服务。用例：您希望您的微服务仅在集群内部可用（集群内通信）。
- LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡器向外部公开服务。用例：您想为每个微服务创建单独的负载均衡器。
- NodePort：在每个节点的 IP 上的静态端口（NodePort）上公开服务。用例：您不想为每个微服务创建一个外部负载均衡器（您可以创建一个 Ingress 组件来对多个微服务进行负载均衡）。
5.接下来的步骤
- 尝试 Kubernetes 游乐场
- 在其中一个云平台中创建一个 Kubernetes 集群并使用它（GKE 有一个免费层。您可以尝试 AKS 和 EKS，但它们目前还不是免费层的一部分！）。
