1.前言

最近在学习 K8s 相关的知识，在此记录下自己的学习笔记与实验过程。首先来个 K8s 资源间的关系图（极客时间，罗剑锋《Kubernetes 入门实战课》）

2.Namespace

Kubernetes提供的组织机制，用于给集群中的任何对象组进行分类与管理，默认为default。Namespace可以用来进行团队区分、环境区分，便于进行资源、权限等控制。

3.Container（容器）

容器，隔离的进程。

4.Pod

Pod 是对容器的“打包”，包含一组（0个或多个）具有紧密关系Container，这些Container共享磁盘、网络、hostname、防火墙等等。Pod是K8s中的最小调度部署的最小单位，里面的容器是一个整体，总是能够一起调度、一起运行，绝不会出现分离的情况。最简单的理解，可以认为Pod相当于虚拟机，里面包含多个进程（Container）。

5.Node

Node是K8s系统中真正运行Pod的主机，可以使物理机，也可以是虚拟机。Node分为两类：Master节点和 Worker 节点，狭义上，一般会将Node直接认为是Worker 节点。

5.1.Master节点

控制面节点，一般不会直接运行Pod，仅对集群内的Pod的运行进行调度与控制。主要包含三个组件：

kube-apiserver：负责 API 服务，并将集群的状态持久化保存在 Etcd 中
kube-scheduler：负责调度。
kube-controller-manager：负责容器编排。

5.2.Worker节点

数据面节点，用于承载集群内的Pod的运行，主要包含三个组件：

容器运行时：负责拉取、运行容器镜像，常见的有Docker、Containerd。
Kubelet：kubelet用于和K8s后台服务通信，把我们的命令转发给 Kubernetes，实现容器和集群的管理功能。才外，kubelet还会对Node进行一些监控，上报Node的信息，例如心跳、节点CPU与内存状态等；此外kubelet还会和容器运行时交互，管理和监控当前节点上的Pods和容器。kubelet相当于是Master和Worker及容器运行时的代理。
kube-proxy：网络代理组件，维护节点上的网络规则，是Service的一部分，使得发往 Service 的流量负载均衡到正确的后端Pod。

当然，这三个组件在Master节点也是存在的。

6.Deployment

Deployment是K8s的核心内容，对Pod进行管理的工具，可以控制Pod的版本、数量。Deployment可以认为是一个虚拟的概念，最终的具体实现都会落实到Pod上面。

那么replicas=1 的 Deployment和一个单独的Pod有什么区别呢？

单独创建一个Pod，如果出了故障，除了自身的健康检查失败会重启的策略外，并不能保证一定会有一个可用的Pod，但是使用Deployment，可以保证无论如何都至少有一个Pod可用。

7.ReplicaSet

ReplicaSet 的目的是维护一组在任何时候都处于运行状态的 Pod 副本的稳定集合。因此，它通常用来保证给定数量的、完全相同的 Pod 的可用性。

Deployment 是一个更高级的概念，它通过ReplicaSet来管理Pod的数量，保证数量Pod始终具有定义的replicas个副本数。因此在实际中，我们可能永远不需要操作 ReplicaSet 对象。

Deployment 实际上包含两部分：

控制 ReplicaSet 的个数来控制应用的版本
通过 ReplicaSet 的属性（例如 replicas 的值），来控制 Pod 的副本数量。

8.StatefulSet

Deployment提供的是无状态服务编排，应用之间相互平等独立，并不适用于有状态服务，例如数据库集群。有状态服务编排功能通过StatefulSet支持。

9.DaemonSet

DaemonSet会在 Kubernetes 集群的每个节点上都运行一个 Pod，并且确保每个节点有且仅有一个高可用的Pod，常用于监控应用（Prometheus）、日志应用（LCS、Fluentd）等。

10.ConfigMap & Secret

用于进行明文/私密（秘密、机密）配置。

11.Job & CronJob

用于进行临时任务与定时任务，任务执行完毕，Pod即会删除。

12.Service

在K8s集群中，所有的Pod是一种动态稳定的状态，Pod的经常会因为各种原因被删除重建，随之Pod的IP也会发生变化。K8s为了屏蔽Pod的IP变化对客户端的影响，引用了Service。

Service是K8s内置的一个负载均衡对象，工作在第四层。使用Service管理Pod，K8s会为Service分配一个静态IP，当客户端访问Service时，它会根据某种策略，把流量转发给后面的某个 Pod。

13.EndPoint

Endpoint是状态为running的Pod，它是Service访问的落点，只有Service关联的Pod才可能成为Endpoint。

14.Ingress

Ingress是工作在第七层的负载均衡对象，是K8s对反代的抽象，可以认为是Service的“Service”。Service是K8s集群内部的一个负载均衡对象，并不适合对外公开；此外，由于Service工作在第四层，功能也相对有限（例如无法根据HTTP的Path进行流量的转发）。因此引入了Ingress对象。

与Ingress相关的概念还有Ingress Controller和Ingress Class。

Ingress：Ingress相当于是接口，Ingress Controller则是具体的实现，例如Nginx Ingress Controller、Kong Ingress Controller等。

Ingress Class：Ingress Class是对Ingress规则的业务逻辑分组，Ingress Controller通过绑定Ingress Class来绑定Ingress。

15.Gateway

Gateway API目前已经进入beta阶段。最初被认为是Ingress API 的继任者，工作在第四层、第七层。相较于Ingress，Gateway 更加强大，支持 HTTP 头操作、流量加权和镜像、TCP/UDP 路由等能力，且具备更好的扩展性与移植性。