K8S基础概念

一、集群基础：K8s的“骨架”

1. 控制平面（Control Plane，旧称Master）

• 专业：集群的“大脑”，由API Server、etcd、Scheduler、Controller Manager等组件组成，负责决策、调度和监控整个集群。
• 通俗：像公司的“总部”，有前台（API Server，处理所有请求）、档案库（etcd，存集群数据）、调度员（Scheduler，安排任务到合适节点）、督查组（Controller Manager，确保一切按计划执行）。

2. 节点（Node）

• 专业：实际运行应用的服务器（物理机/虚拟机），包含Kubelet（管理本节点Pod）、容器运行时（如Docker，运行容器）、Kube-proxy（管理节点网络）。
• 通俗：像公司的“分部办公室”，有专员（Kubelet）盯着本地员工（Pod）干活，有设备（容器运行时）让员工工作，有联络员（Kube-proxy）负责内外通信。

二、核心工作单元：跑应用的“载体”

1. Pod

• 专业：K8s最小部署单元，含1个或多个紧密关联的容器（共享网络/存储）。
• 通俗：像“一个快递盒”，里面可能装“商品（主应用）”和“泡沫（辅助工具，如日志收集器）”，盒子拆了（Pod销毁），里面的东西也没了。

2. 控制器（管理Pod的“管家”）

• Deployment：
• 专业：管理无状态应用（如Web服务），确保指定数量的Pod始终运行，支持更新/回滚。

• 通俗：像“奶茶店店长”，保证始终有3个员工（Pod）在岗，员工离职了立刻招新的，换配方（更新应用）不影响营业。

• StatefulSet：

• 专业：管理有状态应用（如数据库），Pod有固定身份（名称/网络），数据持久化。

• 通俗：像“银行服务器”，每个机器有固定编号，数据不能乱换，重启后身份不变。

• DaemonSet：

• 专业：确保所有节点都运行同一个Pod（如监控工具）。
• 通俗：像“每个办公室都装一个监控摄像头”，新办公室（节点）建好就自动装。

三、网络与访问：应用“通信”的规则

1. Service

• 专业：为一组Pod提供固定访问地址，实现负载均衡（Pod IP变了也能访问）。
• 通俗：像“公司总机号”，员工（Pod）离职/入职（IP变），总机号不变，打总机能找到在岗员工。

2. Ingress

• 专业：管理外部访问规则（如用域名/路径区分服务），相当于集群“大门”。
• 通俗：像“小区门卫”，访客说“找3栋201”（域名+路径），门卫指引到对应住户（服务）。

四、配置与存储：应用“吃喝”的保障

1. ConfigMap/Secret

• 专业：存储配置信息（ConfigMap存非敏感数据，如地址；Secret存敏感数据，如密码）。
• 通俗：像“便利贴（记普通信息）”和“带锁笔记本（记密码）”，应用按需查看。

2. PV/PVC

• 专业：PV是集群“共享存储”（如硬盘），PVC是Pod的“存储申请单”（申请多大空间）。
• 通俗：像“仓库货架（PV）”和“领货单（PVC）”，应用凭单领货架放东西，不怕丢。

五、管理工具：资源“分类”的方法

1. Namespace

• 专业：集群内的“逻辑分区”，隔离不同环境（如开发/生产）。
• 通俗：像“公司的不同部门”，研发部（开发环境）和销售部（生产环境）各用各的资源。

2. 标签（Label）

• 专业：给资源贴“键值对标签”（如app=web），用于筛选和管理。
• 通俗：像“文件上的便利贴标签”，标上“重要”“项目A”，方便查找。

总结：K8s像个“智能工厂”

控制平面是“指挥中心”，节点是“车间”；Pod是“最小工件”，控制器是“车间主任”；Service/Ingress是“内外通信线”，ConfigMap/存储是“物料库”。这些部分配合，让K8s能自动管理成百上千个应用，稳定又高效。

K8S的架构

Kubernetes（K8s）的架构设计围绕“如何高效管理容器化应用”展开，核心是“控制平面+节点”的分布式架构。下面用“专业定义+通俗类比”的方式，清晰拆解其架构组成和各部分作用。

Master节点（控制平面）：

1.API Server

• 专业：集群的“统一入口”，所有操作（部署应用、查询状态）必须通过它，负责验证请求、转发指令，是组件间通信的唯一渠道。
• 通俗：像“指挥中心的前台”，所有员工（组件）、外部访客（用户）的请求都得先经过它，再传达给内部。

2.etcd

• 专业：集群的“数据库”，存储所有集群状态（如Pod数量、配置信息），是“唯一可信数据源”。
• 通俗：像“指挥中心的档案柜”，记着工厂所有信息（有多少台机器、生产什么产品），任何决策都以它为准。

3.Scheduler

• 专业：“调度器”，根据应用需求（如需要2核CPU）和节点资源（如节点A有3核空闲），决定哪个应用跑在哪个节点上。
• 通俗：像“工厂的派工员”，给新订单（应用）分配最合适的生产线（节点），避免资源浪费。

4.Controller Manager

• 专业：运行多种“控制器”进程（如节点控制器、副本控制器），监控集群状态，自动修复异常（如Pod崩溃了，自动新建一个）。
• 通俗：像“工厂的巡检员+维修工”，盯着生产线，发现机器停了（Pod故障）就立刻修，确保产量达标（符合预期数量）。

节点（Node）核心组件（专业+通俗）：

1.Kubelet

• 专业：每个节点上的“代理程序”，确保容器按Pod定义运行（如启动、监控、停止容器），并向控制平面汇报节点状态。
• 通俗：像“车间的班组长”，按指挥中心的要求（Pod定义）安排工人（容器）干活，定期汇报进度。

2.Kube-proxy

• 专业：节点的“网络代理”，管理节点网络规则，实现Pod之间、Pod与外部的通信，支持Service的负载均衡。
• 通俗：像“车间的通讯员”，负责不同车间（节点）、不同岗位（Pod）之间的消息传递，确保指令和数据能送到正确地方。

3.容器运行时（Container Runtime）

• 专业：运行容器的软件（如Docker、containerd），负责拉取镜像、创建容器、管理容器生命周期。
• 通俗：像“车间的生产设备”（如机床），按班组长（Kubelet）的要求，把原材料（镜像）加工成产品（运行的容器）。

K8s架构的核心是“声明式管理”：

• 你告诉控制平面“预期状态”（如“我要3个Nginx应用”）；
• 控制平面通过etcd记录这个状态，然后调度器、控制器等组件协同工作，让节点上的实际状态（运行的Pod数量）和预期状态一致；
• 过程中，Kubelet不断汇报节点状态，控制器发现偏差（如Pod少了1个）就自动修复（新建1个Pod）。

总结：一句话理解架构

控制平面是“做决策的大脑”（指挥中心），节点是“干实事的手脚”（生产车间），两者通过API Server通信，协同实现容器化应用的自动化管理——你只需要说“要什么”，K8s自动搞定“怎么做”。