容器编排是指自动化容器应用的部署、管理、扩展和联网的一系列管控操作，能够控制和自动化许多任务，包括调度和部署容器、在容器之间分配资源、扩缩容器应用规模、在主机不可以或者资源不足时将容器从一台主机迁移到其他主机、负载均衡以及监视容器和主机的运行状况等。

1、组件介绍

● Master组件

Apiserver：集群网关，负责接收、校验并响应所有请求； Etcd：集群状态存储； Controller Manager：控制器管理器，负责生命周期功能、扩缩容； Scheduler：调度器，资源调度；

● Worker组件

Kubelet：工作在集群节点之上的代理组件，通过它使用命令可以跟API Server进行交互； Docker：容器运行时环境 Kube-proxy：按需为service对象生成iptables或ipvs规则，从而将流量转发至正确的pod对象

2、安装

● Kind

特点：简单、容易部署，不适用生产环境

● Minikube

特点：相比Kind更加强大，支持虚拟化的能力，使用简单、容易部署，不适用生产环境

● kubeadmin（v1.13版本之后可用于生产环境）

3、kubectl命令

（1）常用命令：kubectl get pod

● kubectl：可查看对象。

● -o yaml：输出详细信息为yaml格式。

● -o wide：以详细列表的格式查看对象。

（2）展示资源的详细信息和相关Event：kubectl describe

（3）进入容器：kubectl exec

（4）查看日志：kubectl logs

4、第一个容器化应用

Kubernetes 跟 Docker 等很多项目最大的不同，就在于它不推荐使用命令行的方式直接运行容器（虽然 Kubernetes 项目也支持这种方式，比如：kubectl run），而是希望用 YAML 文件的方式，即：把容器的定义、参数、配置，统统记录在一个 YAML 文件中，然后用这样一句指令把它运行起来：

kubectl create -f 配置文件

配置文件如下：

API" target="_blank">apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment spec: selector: #标签选择器 matchLabels: app: nginx replicas: 2 #副本数 template: #pod相关信息 metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx #名称 image: nginx:1.7.9 #容器镜像 ports: - containerPort: 80 #端口

这样做的好处是能够知道我们容器运行的相关信息，配置好相关字段提交到kubernetes后，kubernetes会创建出这些对象所定义的容器或者其他类型的 API 资源。

5、控制器模型

● ReplicaSet控制器

能够保证⼀定数量的pod正常运⾏，它会持续监听这些Pod的运⾏状态，⼀旦Pod发⽣故障，就会重启或重建。同时它还⽀持对pod数量的扩缩容和镜像版本的升降级。

● Deployment控制器

控制器并不直接管理pod，⽽是通过管理ReplicaSet来间接管理Pod，支持RS的基础上还 ⽀持滚动升级和回滚版本。

● StatefulSet控制器

StatefulSet 是为了解决有状态服务的问题而设计的资源控制器，可以通过某种方式记录这些状态，然后在 Pod 被重新创建时，能够为新 Pod 恢复这些状态。

适用场景：

○ 稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于 PVC 来实现。

○ 稳定的网络标识符，即 Pod 重新调度后其 PodName 和 HostName 不变。

○ 有序部署，有序扩展，基于 init containers 来实现。

○ 有序收缩。

● DaemonSet控制器

可以保证在集群中的每⼀台（或指定）节点上都运⾏⼀个副本。⼀般适⽤于⽇志收集、 节点监控等场景。

● Job控制器

主要⽤于负责批量处理(⼀次要处理指定数量任务)短暂的⼀次性(每个任务仅运⾏⼀次就结束)任务。

● CronJob控制器

与Job控制器不同的是，CronJob可以在特定的时间点(反复的)去运⾏job任务。

6、存储卷与数据持久化

● emptyDir

生命周期与所属pod对象相同，适用于临时存储、数据缓存系统中；

● gitRepo

能通过挂载目录访问指定代码仓库中的数据，即pod资源创建时，首先创建一个空目录clone指定git仓库的数据到该目录，再创建容器挂载该存储卷；

● hostPath

本地存储卷，其生命周期具体所在工作节点一样的持久性；

● 网络文件系统

支持NFS、CephFS等存储；

● Secret

敏感的配置信息，密钥、证书等；

● ConfigMap

为容器中应用提供配置数据以定制程序的行为，做到应用与配置文件的解耦。

hostPaths存储卷挂载方式如下所示：

存储卷挂载由两部分组成，一是容器内的volumeMounts（表示容器内挂载的目录）；二是spec.volunes (表示本机上的文件系统)。

7、Service

Service简介：

在kubernetes中，pod是应⽤程序的载体，我们可以通过pod的ip来访问应⽤程序，但是pod的ip地址不是固定的，这也就意味着不⽅便直接采⽤pod的ip对服务进⾏访问。

为了解决这个问题，kubernetes提供了Service资源，Service会对提供同⼀个服务的多个pod进⾏聚合，并且提供 ⼀个统⼀的⼊⼝地址。通过访问Service的⼊⼝地址就能访问到后⾯的pod服务。

Service类型：

● ClusterIP：默认值，它是Kubernetes系统⾃动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问。

● Nodeport： 建立在ClusterIP基础上，在集群每个节点的某静态端口暴露服务（30000-32767），集群外可通过nodeip:nodeport访问。

● LoadBalancer：建立在Nodeport基础上，直接调度云厂商的负载均衡将服务暴露到集群外。

● ExternalName：将service映射至由ExternalName字段的内容指定的主机名来暴露服务，通过 externalName 属性指定外部⼀个服务的地址，然后在集群内部访问此service就可以访问到外部的服务了。