从容器到容器云，什么才是 Kubernetes 的本质？
這兩年，Kubernetes 擊敗了 Swarm 和 Mesos，幾乎成為容器編排的事實標(biāo)準(zhǔn)，BAT、滴滴、京東、頭條等大廠，都爭相把容器和 K8S 項目作為技術(shù)重心。
為什么在眾多容器平臺中，Kubernetes能夠脫穎而出，是因為Kubernetes的接口和概念設(shè)計是完全站在應(yīng)用角度而非運維角度的。
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如果站在傳統(tǒng)運維人員的角度看 Kubernetes，會覺得他是個奇葩所在，容器還沒創(chuàng)建出來，概念先來一大堆，文檔先讀一大把，編排文件也復(fù)雜，組件也多，讓很多人望而卻步。
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但是如果開發(fā)人員的角度，尤其是從微服務(wù)應(yīng)用的架構(gòu)的角度來看Kubernetes，則會發(fā)現(xiàn)，他對于微服務(wù)的運行生命周期和相應(yīng)的資源管控，做了非常好的抽象。
如圖中所示，和虛擬機運行傳統(tǒng)應(yīng)用，只需要創(chuàng)建出資源來，并且保證網(wǎng)絡(luò)暢通即可的方式不同，微服務(wù)的運行，需要完成左面的一系列工具鏈。
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為什么要使用這些工具鏈，以及如何使用這些工具鏈，請參考我的另外兩篇文章以業(yè)務(wù)為核心的云原生體系建設(shè)和從1到2000個微服務(wù)，史上最落地的實踐云原生25個步驟。
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你會發(fā)現(xiàn)，Kubernetes都有相應(yīng)的工具鏈可以匹配。
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微服務(wù)設(shè)計重要的一點就是區(qū)分無狀態(tài)和有狀態(tài)，在 K8S 中，無狀態(tài)對應(yīng) deployment，有狀態(tài)對應(yīng) StatefulSet。
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deployment 主要通過副本數(shù)，解決橫向擴展的問題。
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而 StatefulSet 通過一致的網(wǎng)絡(luò) ID，一致的存儲，順序的升級，擴展，回滾等機制，保證有狀態(tài)應(yīng)用，很好地利用自己的高可用機制。因為大多數(shù)集群的高可用機制，都是可以容忍一個節(jié)點暫時掛掉的，但是不能容忍大多數(shù)節(jié)點同時掛掉。而且高可用機制雖然可以保證一個節(jié)點掛掉后回來，有一定的修復(fù)機制，但是需要知道剛才掛掉的到底是哪個節(jié)點，StatefulSet 的機制可以讓容器里面的腳本有足夠的信息，處理這些情況，實現(xiàn)哪怕是有狀態(tài)，也能盡快修復(fù)。
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微服務(wù)少不了服務(wù)發(fā)現(xiàn)，除了應(yīng)用層可以使用 SpringCloud 或者 Dubbo 進行服務(wù)發(fā)現(xiàn)，在容器平臺層當(dāng)然是用 Service了，可以實現(xiàn)負(fù)載均衡，自修復(fù)，自動關(guān)聯(lián)。
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服務(wù)編排，本來 K8S 就是編排的標(biāo)準(zhǔn)，可以將 yml 文件放到代碼倉庫中進行管理，而通過 deployment 的副本數(shù)，可以實現(xiàn)彈性伸縮。
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對于配置中心，K8S 提供了 configMap，可以在容器啟動的時候，將配置注入到環(huán)境變量或者 Volume 里面。但是唯一的缺點是，注入到環(huán)境變量中的配置不能動態(tài)改變了，好在 Volume 里面的可以，只要容器中的進程有 reload 機制，就可以實現(xiàn)配置的動態(tài)下發(fā)了。
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統(tǒng)一日志中心，監(jiān)控中心，APM往往需要在 Node 上部署 Agent，來對日志和指標(biāo)進行收集，當(dāng)然每個 Node 上都有，daemonset 的設(shè)計，使得更容易實現(xiàn)。
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Kubernetes本身能力比較弱的就是服務(wù)的治理能力，這一點 Service Mesh，可以實現(xiàn)更加精細(xì)化的服務(wù)治理，進行熔斷，路由，降級等策略。Service Mesh 的實現(xiàn)往往通過 sidecar 的方式，攔截服務(wù)的流量，進行治理。這也得力于? Pod 的理念，一個 Pod 可以有多個容器，如果當(dāng)初的設(shè)計沒有 Pod，直接啟動的就是容器，會非常的不方便。
所以，掌握容器技術(shù)成為很多公司招聘時的重要選項。
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這兩年，跟朋友探討 K8S落地時，也有一些問題被反復(fù)提及，比如：
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為什么容器里只能跑“一個進程”？
之前一直用的某個 JVM 參數(shù)，在容器里怎么不好使了？
為什么 Kubernetes 不能固定 IP 地址？容器網(wǎng)絡(luò)連不通，該如何 Debug？
K8S?中 StatefulSet 和 Operator 到底什么區(qū)別？PV 和 PVC 又該怎么用？
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這些問題的答案和原理并不復(fù)雜，但很難一兩句話解釋清楚。因為容器技術(shù)涉及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、存儲、調(diào)度、分布式原理等方方面面的知識，是個名副其實的全棧技術(shù)。
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而其技術(shù)體系里那些“牽一發(fā)而動全身”的主線，比如 Linux 進程模型對容器本身的重要意義，“控制器”模式對整個 K8S?項目提綱挈領(lǐng)的作用等等，不會詳細(xì)展現(xiàn)在 Docker 或 Kubernetes 官方文檔中，但偏偏就是它們，才是掌握容器技術(shù)體系的精髓所在。
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說實話，這幾年 K8s?資料沒少看，但真正有體系的卻不多，張磊的專欄《深入剖析 Kubernetes》算是一個，給我啟發(fā)很大，分享一份他總結(jié)的?K8S核心知識圖譜，把零散的概念系統(tǒng)地整理在一起，是我的壓箱底存貨：
跟著學(xué)下來，不僅讓我對容器的理解上了一個新高度，還拓寬了視野。字里行間都能感受到磊哥扎實的知識體系，從原理到實踐都清晰明了，真正彌補了我在 Docker 容器知識方面的不足，上線那會兒還是追著更新看的，后來又二刷了一遍。
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方法用對事半功倍，這次我是感受到了。張磊這個專欄，是我看過最好的 K8s教程，口碑也不錯，已有近?40,000?人訂閱了，這里推薦給你。
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上面提到了，張磊是?Kubernetes 社區(qū)維護者，也是 Kubernetes 容器運行和集群調(diào)度等多個核心特性的作者之一，長期專注于容器集群管理和云計算數(shù)據(jù)中心這一塊，曾任職于 Hyper 和微軟研究院 (MSR)，連續(xù)三次被微軟授予該領(lǐng)域 MVP。
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這兩天，我看 CNCF 基金會更新了全球技術(shù)監(jiān)督委員會 TOC 的 9 人名單，國內(nèi)唯一入選的就是張磊，不明覺歷。
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在專欄中，他用深入淺出的方式，從看似復(fù)雜的 Kubernetes 項目中梳理出一條主線，帶你理解容器和 K8s?背后的設(shè)計思想和邏輯，從而解決工作中遇到的問題。
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專欄總計?57?講，現(xiàn)已全部更新完畢，認(rèn)真跟下來，感覺收獲非常大。毫不夸張地說，這是一個可以長期影響你的專欄，不僅脈絡(luò)清晰，而且文字功底了得——真正的高屋建瓴，被同學(xué)評價為“站在華山之巔看風(fēng)景”，值得多刷幾遍。
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另外，專欄有幾個非常不得不提的特色：
1、“白話”容器技術(shù)基礎(chǔ)：用講故事和提問的方式，梳理容器技術(shù)生態(tài)的發(fā)展脈絡(luò)，講述容器技術(shù)的來龍去脈與實現(xiàn)原理。由淺入深，讓人讀起來熱血澎湃，不但一點也不枯燥，還能將道理講得通俗易懂，十分有代入感。
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2、從 0 帶你搭建 Kubernetes 集群：除了原理之外，張磊還會帶你從 0 開始搭建一套 Kubernetes 集群，領(lǐng)略 Kubernetes 集群的“一鍵安裝”。
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3、剖析 Kubernetes 核心特性：張磊從分布式系統(tǒng)設(shè)計的視角出發(fā)，抽象和歸納出這些特性中體現(xiàn)出來的普遍方法，然后帶著這些指導(dǎo)思想去逐一闡述 Kubernetes 項目關(guān)于編排、調(diào)度和作業(yè)管理的各項核心特性。
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特別要說的是，這個課在更新完結(jié)一年后，張磊還在寫加餐，可能是單純的分享精神，也是非常走心了，截了一些評價供你參考：
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這門課我看了不止一遍，已經(jīng)推薦給好幾個朋友了，其中還有我們技術(shù)總監(jiān)。這里，也推薦給你。
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老規(guī)矩：
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別的不說，錯過張磊這門課，你一定后悔。
可能你錯過了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大爆炸的時代，也沒在數(shù)字貨幣早期狂熱里分到一杯羹。所以，這次以“容器”為名的歷史變革，又有什么理由作壁上觀呢？
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的从容器到容器云，什么才是 Kubernetes 的本质？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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