一线大厂面试真题——5分钟带你快速了解什么是Kubernetes

概述

近些年，随着Docker与微服务的普及，K8S也乘着这两股东风，迅速蹿红起来。

作为最火的容器编排工具之一，它的很多思想设计都契合了微服务和云原生应用的设计法则。也正因如此，越来越多的公司开始使用起k8s。那么，称霸容器界的k8s，究竟有什么魔力呢？

带大家了解一下，什么是Kubernetes？K8s全称Kubernetes，8是中间8个字母的简称。作为一种容器自动部署、扩容以及管理的技术，我们可以简单理解其是一种容器编排技术。前身是Borg系统，在谷歌内部已经有了十多年的使用经验。

那什么是容器编排技术

我们先以Docker容器为例，如果大家不熟悉什么是Docker的话，可以翻阅一下Docker相关的内容。

如图所示，在一台centos物理机上安装了Docker镜像，然后在镜像上跑几个container容器。

那最明显的一个问题是，当物理机centos资源不够使用的时候，就没办法再创建新的container了，另外一个问题就是单点故障，也就是当安装了Docker Engine的这台centos机器挂了之后，所有的container都会挂掉，这样很多中间件和服务都变成不可用了，所以最直接的解决方案，就是对centos机器做集群化的部署，如图所示：

但问题是怎样通过一个统一的入口，管理安装了Docker Engine的3台centos机器，不然每台centos就变成孤立的了，这里就需要用到容器编排的技术，我们就直接以K8s中的组件和大家来分析一下，它究竟是如何做到统一管理的。

可以看到这是由3台centos机器组成的Docker集群或者K8s集群，其中1台是master，另外2台是worker。

每台机器上都安装了Docker Engine，当需要对容器进行操作时，会通过kubectl来接收用户的操作命令。

API Server会做客户端的命令进行认证授权，接下来会通过Scheduler组件进行调度，就可以知道要创建的资源到底会落到哪个机器上。

然后会通过不同类型的Controller Manager进行管理要创建的资源，比如要将资源创建在其中一个worker节点上，就会把请求转发给worker节点的kube-proxy组件。看到这里，要跟大家强调一点，在K8s中最小的操作单元是Pod，它可以理解为是container的逻辑单位，不会直接操作docker中的container，而是会以Pod的形式来操作，因为Pod里面包含了各个类型的container。

那在worker中是如何操作Pod的呢

就是通过kubelet组件完成的。当然可以发现，整个K8s集群中还可以持久化一些数据到ETCD组件里，可以通过Dashboard查看整个集群资源的状态，可以通过DNS组件进行相应的域名解析等，这些组件和功能都是可选的、可扩展的。

到这里我们不妨再想一个问题，K8s集群中的物理机可以是不同的硬件和操作系统吗？

显然是没问题的，这样一来我们就可以通过Docker和K8s来屏蔽基础设施的差异性，在上层进行容器创建以及管理就变得方便多了，所以K8s也是云原生中很重要的基础保障。

如图所示，最下面的基础设施可以是各种公有云、私有云、混合云，在此基础上构建K8s的集群支撑，然后就可以非常方便调度管理不同的容器了。

看到这里，你明白容器编排技术的工作原理了吗？

容器作为一种先进的虚拟化技术，是云原生时代软件开发和运维不可或缺的部分。

而K8s作为当前最知名的容器编排工具，称得上是云原生时代的“操作系统”，熟悉和使用它是研发、运维、产品等的必备技能。