K8s 的世界里,是不是总被那些听起来高大上的术语搞得晕头转向?Pod、Deployment、Service... 每个词都认识,放在一起就懵了?别怕,这篇文章就是为你准备的通关秘籍,把那些让人头大的专业名词掰开揉碎了讲给你听!
从“容器”到“集群”:核心基石概念全解析
我们得从最基础的开始。容器,你可以把它想象成一个轻量级的、打包好的软件单元,里面包含了运行应用所需的一切:代码、运行时环境、系统工具。它和虚拟机不同,更轻便、启动更快。
那么,这么多容器怎么管理呢?这就引出了 Kubernetes 本身。它是一个开源的容器编排引擎,说白了,就是一个超级管理员,负责自动化部署、扩展和管理容器化应用。而 K8s 就是 Kubernetes 的简称(K和s之间有8个字母)。
一堆机器(物理机或虚拟机)被 K8s 管理起来,就形成了一个 集群。集群里有个“大脑”,叫做 控制平面,它负责做出全局决策,比如调度应用、响应集群事件。干活的那些机器节点,叫做 节点,每个节点上运行着容器。
等等,容器并不是直接跑在节点上的。K8s 用了一个更聪明的抽象:Pod。Pod 是 K8s 中最小的可部署和管理单元。一个 Pod 就像一个逻辑主机,里面可以运行一个或多个紧密相关的容器,它们共享网络和存储资源。记住,我们通常不直接操作容器,而是操作 Pod。
部署与网络:让你的应用跑起来并被人找到
有了 Pod,我们怎么告诉 K8s 我们要运行什么呢?这里就需要 Deployment。它定义了 Pod 的期望状态,比如“我要运行 3 个这样的 Pod”。Deployment 会帮你创建和管理 ReplicaSet(确保指定数量的 Pod 副本一直在运行),并支持滚动更新和回滚,是管理无状态应用的核心。
那如果 Pod 会因为故障重启或调度,IP 地址总变,别的应用怎么稳定地访问它?Service 出场了!Service 定义了一组 Pod 的逻辑集合和访问它们的策略,提供了一个稳定的 IP 地址和 DNS 名称。它是 Pod 的稳定网关。
有时候,应用需要配置信息,比如数据库地址。把这些信息硬编码在容器镜像里可不好。这时就需要 ConfigMap 和 Secret。ConfigMap 用来存储非机密的配置数据,而 Secret 则用于存储敏感信息,如密码、令牌,它会以加密方式存储。
应用的数据需要持久化怎么办?Volume 提供了 Pod 中容器可以访问的存储目录。而 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 则用于管理独立的、持久的存储资源。PV 是集群中的一块存储资源,PVC 是用户对存储的请求,两者动态匹配。
高级管理与安全:深入掌控你的集群
前面说的都是工作负载,那集群本身的配置呢?Namespace 在集群内提供了虚拟的隔离区,可以将资源对象逻辑上分组到不同的项目中,方便多团队共用集群。
如何控制谁能做什么?这就涉及 RBAC。基于角色的访问控制,通过定义角色、绑定角色到用户或组,来精细控制对 K8s API 资源的访问权限。
想让 Pod 运行在特定的节点上?NodeSelector、Affinity/Anti-Affinity 可以帮助你。NodeSelector 是简单的节点标签选择器,而亲和性与反亲和性规则更高级,可以表达“这个 Pod 应该和那些 Pod 靠近”或者“这个 Pod 必须远离那些 Pod”的复杂调度需求。
Ingress 又是一个关键角色。如果说 Service 是集群内部的四层负载均衡器,那么 Ingress 就是集群内部的七层 HTTP/HTTPS 路由规则管理器。它可以将外部流量根据域名、路径等规则路由到内部不同的 Service,是暴露服务的强大工具。
Helm 被称为 K8s 的包管理器。它使用一种叫做 Chart 的打包格式,里面包含了定义一组 K8s 资源所需的全部文件。通过 Helm,可以轻松地打包、配置和部署最复杂的 K8s 应用。
运维与扩展:确保一切平稳运行
Pod 启动前后,或者停止前后,可能需要执行一些脚本或命令。这就是 Init Container 和 生命周期钩子。Init Container 在主容器启动前运行,完成初始化工作;生命周期钩子则让你在容器生命周期的特定时刻注入自定义代码。
资源不够了怎么办?Horizontal Pod Autoscaler 可以帮你。HPA 能够根据观察到的 CPU 利用率或其他自定义指标,自动调整 Deployment 或 ReplicaSet 中的 Pod 数量,实现弹性伸缩。
如何检查应用的健康状况?Liveness Probe 和 Readiness Probe 是 K8s 的“健康检查员”。存活探针告诉 K8s 何时重启容器;就绪探针告诉 K8s 容器何时已准备好接收流量。它们对保障应用高可用至关重要。
Operator 是一种扩展 K8s 的高级模式。它通过自定义资源和管理该资源的控制器,将运维知识编码成软件,用于管理和自动化有状态应用或复杂软件组件。
一口气看了这么多,是不是感觉 K8s 的拼图清晰了不少?这些术语不再是冰冷的单词,而是构成了一个强大、自动化、可扩展的云原生世界的基石。收藏好这份汇总,下次再遇到它们,你就能会心一笑,从容应对了。记住,理解这些概念最好的方式,就是动手去用它们!