Kubernetes，简称，K8s，是，谷歌，开源的，容器编排，系统，也是，现在，容器编排，领域，的，事实标准，很多，公司，都，在用，Kubernetes，来，管理，容器，集群，但是，Kubernetes，比较，复杂，概念，多，学习，曲线，陡峭，很多人，刚，接触，的，时候，会，觉得，很难，很，懵。

我，也是，从，入门，开始，一步步，学习，Kubernetes，的，踩了，很多坑，也，总结了，很多，经验，今天，就来，分享一下，Kubernetes，的，入门，知识，包括，核心概念，架构，组件，常用，操作，等等，尽量，用，通俗易懂的，语言，讲解。

一、什么是Kubernetes

Kubernetes，这个，词，来自，希腊语，意思，是，"舵手"，或者，"飞行员"，所以，Kubernetes，的，Logo，是，一个，船舵，的，形状，很，形象，因为，Kubernetes，就，像，一个，舵手，驾驶着，集装箱船，管理着，船上的，所有，集装箱（容器）。

Kubernetes，最初，是，谷歌，内部，使用的，容器编排，系统，叫，Borg，谷歌，用，Borg，管理，了，很多年的，容器，集群，积累了，丰富的，经验，2014年，谷歌，把，Borg，的，经验，开源，出来，就是，Kubernetes，2015年，Kubernetes，1.0，正式，发布，从此，Kubernetes，迅速，发展，成为了，容器编排，领域，的，事实标准。

简单，说，Kubernetes，就是，一个，容器，集群，管理，系统，它，能，帮你，自动化地，部署，扩展，管理，容器化的，应用，你，只，需要，告诉，Kubernetes，你，想要，什么，比如，我，想要，10个，Nginx，容器，对外，提供，服务，Kubernetes，就，会，自动，帮你，创建，10个，Nginx，容器，分布，在，集群的，各个，节点，上，自动，管理，它们，的，生命周期，如果，某个，容器，挂了，Kubernetes，会，自动，重启，它，或者，重新，创建，一个，新的，保证，始终，有，10个，容器，在，运行，如果，流量，大了，Kubernetes，还，能，自动，扩展，容器，数量，流量，小了，自动，缩容，非常，智能，非常，方便。

二、为什么需要Kubernetes

有了，Docker，为什么，还，需要，Kubernetes，呢？因为，Docker，只是，解决了，单个，容器，的，打包，和，运行，问题，但是，在，生产环境，我们，需要，管理，的，是，成百上千，个，容器，分布在，多台，服务器，上，这时候，手动，管理，就，非常，麻烦，了，我们，需要，一个，容器编排，系统，来，帮我们，自动化地，管理，这些，容器。

比如，我们，有，一个，Web应用，需要，10个，Nginx，容器，5个，PHP容器，3个，MySQL容器，2个，Redis容器，分布在，10台，服务器，上，手动，管理的话，我们，需要，手动，在，每台，服务器，上，启动，容器，手动，配置，网络，让，容器，之间，能，互相，通信，手动，配置，负载均衡，把，流量，分发到，各个，容器，手动，监控，容器，状态，某个，容器，挂了，手动，重启，手动，扩展，容器，数量，等等，非常，麻烦，非常，容易出错。

而，有了，Kubernetes，这些，都，可以，自动化，我们，只，需要，写，一个，配置文件，告诉，Kubernetes，我们，想要，什么，Kubernetes，就，会，自动，帮我们，完成，所有的，事情，自动，调度，容器，到，合适的，节点，自动，配置，网络，和，负载均衡，自动，监控，容器，状态，自动，故障恢复，自动，扩缩容，等等，大大，简化了，容器，集群，的，管理，提高了，效率，也，提高了，系统，的，可靠性。

三、Kubernetes核心概念

Kubernetes，有，很多，核心概念，理解了，这些，概念，就，理解了，Kubernetes，的，核心思想，下面，介绍，一些，最，常用的，核心概念。

1. Pod

Pod，是，Kubernetes，中，最小的，调度，单元，一个，Pod，里面，可以，包含，一个，或者，多个，容器，这些，容器，共享，网络，和，存储，就，像，在，同一台，机器，上，一样，能，通过，localhost，互相，访问。

一般，我们，一个，Pod，里，只，放，一个，容器，比如，一个，Nginx容器，就是，一个，Pod，但是，有时候，也，会，把，两个，紧密，相关的，容器，放在，同一个，Pod，里，比如，一个，Web应用，容器，和，一个，日志，收集，容器，放在，同一个，Pod，里，共享，存储，日志，收集，容器，读取，Web应用，的，日志，发送到，日志，系统。

Pod，是，短暂的，随时，可能，被，销毁，和，重建，所以，我们，不，应该，把，数据，存在，Pod，里，要，用，持久化，存储，来，保存，数据。

2. Node

Node，就是，Kubernetes，集群，中的，一台，服务器，可以，是，物理机，也，可以，是，虚拟机，每个，Node，上，都，运行着，Kubernetes，的，组件，负责，管理，这个，Node，上的，Pod，Node，分为，Master Node（主节点），和，Worker Node（工作节点），Master Node，负责，管理，整个，集群，Worker Node，负责，运行，Pod，实际，的，工作负载，都，跑在，Worker Node，上。

3. Deployment

Deployment，是，用来，管理，Pod，的，副本，的，控制器，我们，通过，Deployment，来，定义，应用，的，部署，信息，比如，应用，用，什么，镜像，需要，多少，个，副本，更新，策略，等等，Deployment，会，自动，帮我们，创建，和，管理，Pod，保证，指定，数量的，Pod，在，运行，如果，某个，Pod，挂了，Deployment，会，自动，创建，一个，新的，Pod，补充上。

Deployment，还，支持，滚动更新，我们，更新，应用，的，镜像，版本，Deployment，会，自动，用，新的，Pod，逐步，替换，旧的，Pod，保证，应用，不中断，平滑，更新，也，支持，回滚，如果，新版本，有，问题，可以，一键，回滚到，旧版本，非常，方便。

4. Service

Service，是，用来，给，Pod，提供，一个，稳定的，访问，地址，的，因为，Pod，是，短暂的，随时，可能，被，销毁，和，重建，IP地址，也，会，变化，所以，我们，不能，直接，通过，Pod的，IP，来，访问，应用，而，Service，会，给，一组，Pod，提供，一个，稳定的，虚拟IP，和，DNS，名称，访问，Service，的，地址，就，会，自动，负载均衡，到，后面的，各个，Pod，上，而且，不管，Pod，怎么，变化，Service，的，地址，都，不变，非常，稳定。

Service，有，几种，类型：

  • ClusterIP：默认，类型，只，在，集群，内部，可访问，集群，外部，访问不到。
  • NodePort：在，每个，Node，上，开放，一个，端口，通过，NodeIP:NodePort，就能，访问到，Service，集群，外部，也，能，访问。
  • LoadBalancer：使用，云服务商，的，负载均衡器，对外，提供，服务，会，分配，一个，公网IP，一般，在，云上，使用。
  • ExternalName：把，Service，映射到，一个，外部，域名，比较，少用。

5. Namespace

Namespace，是，命名空间，用来，在，逻辑上，划分，集群，资源，比如，我们，可以，创建，dev，test，prod，三个，Namespace，分别，用来，部署，开发，测试，生产，环境，的，应用，不同，Namespace，里的，资源，是，隔离的，互不影响，这样，一个，大的，集群，就，能，给，多个，团队，或者，多个，环境，共用，提高，资源，利用率。

6. ConfigMap和Secret

ConfigMap，用来，存储，配置，信息，比如，应用的，配置文件，环境变量，等等，Secret，和，ConfigMap，类似，但是，用来，存储，敏感，信息，比如，密码，密钥，证书，等等，数据，是，加密，存储的，这样，我们，就，不用，把，配置，和，敏感信息，写死，在，镜像，里，或者，代码，里，可以，通过，ConfigMap，和，Secret，注入，到，Pod，里，修改，配置，不用，重新，构建，镜像，非常，方便。

7. Volume和PersistentVolume

Volume，是，卷，用来，给，Pod，提供，持久化，存储，因为，Pod，是，短暂的，容器，里的，数据，会，随着，Pod，销毁，而，丢失，所以，需要，用，Volume，来，挂载，存储，保存，数据，Volume，有，很多，类型，比如，emptyDir，hostPath，NFS，云存储，等等。

PersistentVolume（PV），和，PersistentVolumeClaim（PVC），是，Kubernetes，中，持久化，存储，的，抽象，PV，是，集群，中的，一块，存储，资源，由，管理员，创建，PVC，是，用户，对，存储，的，请求，用户，创建，PVC，声明，需要，多少，存储空间，什么，访问模式，Kubernetes，会，自动，把，合适的，PV，绑定，到，PVC，上，然后，Pod，就，能，挂载，PVC，使用，存储了，这样，用户，不用，关心，底层，存储，的，细节，只，需要，声明，需要，多少，存储，就行，非常，方便。

四、Kubernetes架构

Kubernetes，集群，分为，Master Node（主节点），和，Worker Node（工作节点），Master Node，负责，管理，整个，集群，Worker Node，负责，运行，Pod。

Master Node组件：

  • API Server： Kubernetes，的，API，入口，所有的，操作，都，通过，API Server，来，进行，它，负责，接收，请求，认证，授权，校验，然后，把，数据，存到，etcd，里，是，集群，的，大脑。
  • etcd： 分布式，键值，存储，用来，保存，集群，的，所有，数据，比如，节点，信息，Pod，信息，配置，等等，是，集群，的，数据库，非常，重要，一定要，做，高可用，和，备份。
  • Scheduler： 调度器，负责，把，新创建的，Pod，调度，到，合适的，Worker Node，上，它，会，考虑，资源，需求，亲和性，反亲和性，等等，因素，选择，最合适的，节点。
  • Controller Manager： 控制器，管理器，负责，运行，各种，控制器，比如，Node Controller，Deployment Controller，等等，这些，控制器，负责，监控，集群，状态，确保，实际，状态，和，期望，状态，一致，比如，Deployment，控制器，会，确保，Pod，副本数，符合，期望，少了，就，创建，多了，就，删除。

Worker Node组件：

  • Kubelet： 每个，Worker Node，上，都，有，一个，Kubelet，负责，管理，这个，节点，上的，Pod，它，从，API Server，获取，分配到，这个，节点，的，Pod，信息，然后，调用，容器，运行时（比如，Docker），创建，和，管理，容器，监控，容器，状态，汇报给，API Server。
  • Kube-proxy： 每个，Worker Node，上，都，有，一个，Kube-proxy，负责，管理，这个，节点，上的，网络，规则，实现，Service，的，负载均衡，和，网络，转发，让，访问，Service，的，流量，能，正确，转发到，后面的，Pod。
  • 容器运行时： 负责，实际，运行，容器，比如，Docker，containerd，CRI-O，等等，Kubelet，通过，容器运行时，接口（CRI），来，调用，容器运行时，创建，和，管理，容器。

五、常用操作

下面，介绍，一些，Kubernetes，的，常用，操作，用，kubectl，命令行工具。

1. 查看资源

# 查看所有节点
kubectl get nodes

# 查看所有Pod
kubectl get pods

# 查看所有Deployment
kubectl get deployments

# 查看所有Service
kubectl get services

# 查看所有Namespace
kubectl get namespaces

# 查看指定Namespace的Pod
kubectl get pods -n kube-system

# 查看Pod详细信息
kubectl describe pod <pod-name>

2. 创建和删除资源

# 通过配置文件创建资源
kubectl apply -f deployment.yaml

# 通过配置文件删除资源
kubectl delete -f deployment.yaml

# 删除指定Pod
kubectl delete pod <pod-name>

# 删除指定Deployment
kubectl delete deployment <deployment-name>

3. 查看日志

# 查看Pod日志
kubectl logs <pod-name>

# 实时查看Pod日志
kubectl logs -f <pod-name>

# 查看Pod中指定容器的日志
kubectl logs <pod-name> -c <container-name>

4. 进入容器

# 进入Pod中的容器
kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/bash

5. 扩缩容

# 扩展Deployment副本数
kubectl scale deployment <deployment-name> --replicas=10

6. 滚动更新和回滚

# 更新镜像
kubectl set image deployment/<deployment-name> <container-name>=<new-image>

# 查看更新状态
kubectl rollout status deployment/<deployment-name>

# 回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/<deployment-name>

# 查看更新历史
kubectl rollout history deployment/<deployment-name>

六、写在最后

Kubernetes入门：容器编排的事实标准。

Kubernetes，是，现在，容器编排，领域，的，事实标准，也是，云原生，的，核心，技术，掌握了，Kubernetes，能，帮我们，更好地，管理，容器，集群，提高，运维，效率，和，系统，可靠性，虽然，Kubernetes，比较，复杂，概念，多，学习，曲线，陡峭，但是，只要，理解了，核心概念，和，架构，就，能，慢慢，入门，逐步，掌握。

这篇文章，分享了，Kubernetes，的，基本概念，为什么，需要，Kubernetes，核心概念，架构，组件，常用操作，等等，希望，能，帮大家，快速，入门，Kubernetes，理解，容器编排，的，核心思想。

当然，Kubernetes，的，内容，还有，很多，比如，网络，存储，安全，监控，日志，Helm，Operator，等等，以后，有机会，再，详细，分享，大家，也，可以，自己，动手，搭建，一个，Kubernetes，集群，实践，一下，这样，能，更快，地，掌握。

最后，用一句话结尾：

"Kubernetes，是，云原生，时代，的，操作系统，掌握了，它，就，掌握了，未来，的，基础设施。"

祝大家，都能，学好，Kubernetes，工作，顺利！