author:魏静崎
2025年4月25日
K8s了解学习

基础概念

特性：容器编排、高可用、可扩展性

核心组件

Node：一个物理节点。
pod：最小的调度单元或者多个容器（一般建议一个pod只有一个容器）的组合。有自己的内部IP地址，不是一个稳定的实体（创建销毁会改变IP）。
Sidecar：辅助容器，因为耦合度高可以和其他容器放在一个pod中。
Service：一组pod可以封装为一个Service，其中的pod可以通过一个统一的入口来访问。可以通过节点的IP和端口访问Service（测试阶段），生产环境通常通过域名来访问。
内部服务：不想暴露给外界的服务，如数据库、缓存等。
外部服务：需要暴漏给外部的，如API接口。
Ingress：可以用于配置不同的转发规则来访问集群内部不同的Service（包括配置域名代替IP和端口号）
ConfigMap：封装配置信息，可以保持容器化应用程序的可移植性（即便数据库配置发生变化，不需要重新编辑程序，只需要重新加载pod就可以），以此实现数据库和应用的解耦合。
Secret：封装不适合存在于ConfigMap中的敏感信息，在程序中读取使用，是使用base64进行编码，因此也不是完全安全。
Volumes：将需要持久化存储的资源挂在到本地磁盘上，或者外部。
Deployment：定义和管理应用程序的副本数量以及更新策略，以达到高可用的性质。但是因为数据问题，因此数据库和缓存一般不采用。
StatefulSet：用于定义和管理应用程序的副本数量以及更新策略，并且每个副本都有各自稳定的网络标识符和持久化存储，因此有状态的应用会使用。

结构：Master-Worker

Worker：每一个都包含三个组件
kubelet：管理和维护pod。
kube-proxy：为pod对象提供网络代理和负载均衡服务（负责node到node，而ingress负责pod到pod）。
container-runtime：负责创建、启动或者停止容器。
Master：包含四个组件
api-server：负责提供集群的接口服务，并分发请求，进行访问控制 。
Scheduler：负责监控集群节点的资源使用情况，进行pod调度。
etcd：高可用的键-值存储系统，存储集群中所有资源对象的状态信息
controller-manager：负责管理集群中各种资源对象的状态，然后根据状态来做出相应的响应。

kubectl常用命令

kubectl get + 资源对象名（nodes、services、replicaset等）：可以查看状态。
kubectl run nginx –image=nginx：创建一个nginx的pod，使用Nginx的镜像
kubectl create + 资源对象：也可以创建资源对象，但是不包含pod，一般是Service、deployment等，这些资源对象会自动创建pod
kubectl edit deployment + 资源：用于编辑配置文件
kubectl logs + pod名称：查看pod的日志
kubectl exec + 参数：进入容器
kubectl delete + 资源对象：删除资源对象

配置文件

kubectl expose + 资源对象：可以用于 公开一个服务

面试题

什么是k8s？说出你的理解

K8s是kubernetes的简称，k8s就是一个编排容器的系统，一个可以管理容器应用全生命周期的工具，从创建应用，应用的部署，应用提供服务，扩容缩容应用，应用更新，都非常的方便，而且还可以做到故障自愈，所以，k8s是一个非常强大的容器编排系统。

kube-api-server的端口是多少？各个pod是如何访问kube-api-server的？

kube-api-server的端口是8080和6443，前者是http的端口，后者是https的端口，（注意：有些8080是k8s低版本的才有的端口，高版本中不开放此端口了）
其他pod访问kube-api-server的整个流程就是：pod创建后嵌入了环境变量，pod获取到了kubernetes这个服务的ip和443端口，请求到kubernetes这个服务其实就是转发到了master节点上的6443端口的kube-api-server这个pod里面。

k8s中命名空间的作用是什么？

namespace是kubernetes系统中的一种非常重要的资源，namespace的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离，或者说是多租户的资源隔离。
k8s通过将集群内部的资源分配到不同的namespace中，可以形成逻辑上的隔离，以方便不同的资源进行隔离使用和管理。不同的命名空间可以存在同名的资源，命名空间为资源提供了一个作用域。

pod是什么？

在kubernetes的世界中，k8s并不直接处理容器，而是使用多个容器共存的理念，这组容器就叫做pod。pod是k8s中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最小资源对象模型，其他的资源对象都是用来支撑pod对象功能的。

pod的重启策略有哪些？（经常问）

pod的重启策略（RestartPolicy）决定了当容器异常退出或健康检查失败时，kubelet将如何响应。（注意是kubelet重启容器，因为是kubelet负责容器的健康检测）
Always: 当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略就是Always。
OnFailure: 当容器异常退出，退出状态码非0时，才重启容器。
Never: 当容器终止退出，不管退出状态码是什么，从不重启容器。

service是如何与pod关联的？

答案：通过标签选择器。每一个由deployment创建的pod都带有标签，这样，service就可以定义标签选择器来关联哪些pod是作为其后端了，就是这样，service就与pod关联在一起了。

deployment怎么扩容或缩容？

直接修改pod副本数即可

主节点从节点如何通信

Master通过apiserver和pod上kubelet的进行通信

Mastered是如何将Pod调度到指定的Node上的

该工作通过scheduler来完成，通过算法为每个Pod计算出最佳的Node目标，该过程由scheduler进程自动完成。

各节点、Pod的信息都是统一维护在哪里的，由谁来维护

维护在etcd中

外部用户如何访问集群内运行的Pod

Pod如何动态扩容和缩放

各个组件之间是如何相互协作的

kube-controller-manager

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