Kubernetes
什么是Kubernetes
Kubernetes(k8s)是一款开源的以容器为中心的，用于跨主机集群自动部署（automating deployment），控制容器扩展/收缩（scaling）和管理容器化应用程序（management of containerized applications）的基础平台。
Kubernetes项目由Google于2014年启动，建立在Google 十五年的大规模生产环境管理经验之上，再结合社区中的最好想法进行实践。
- 规模庞大（Planet Scale）：k8s与Google每周运行数十亿个容器平台采用相同的设计原则，使得你的应用在不断扩展时不用扩充你的ops团队；
- 永不过时（Never Outgrow）：无论是本地测试还是应用在国际企业，k8s的灵活性能都能满足你任何复杂的需求，让你始终如一、轻松地提供应用服务；
- 随处运行（Run Anywhere）：k8s是开源的，你可以随意地将它运行在公有云、私有云、混合云（ hybrid,）、多云（multi-cloud）环境之上。
Kubernetes功能
自动配载（Automatic binpacking）：在保证应用服务可用前提下，每个容器所占用资源会根据实际情况与配置约束进行自动分配；
自我修复（Self-healing）：如果容器出错，在尝试重启失败后它将会被替换与重新编排；k8s也会自动关闭由你定义为“不健康”的容器；只有“健康”的容器才会被用于提供应用服务；
横向扩展（Horizontal scaling） ： 可以通过一个简单的指令、界面操作或CPU使用情况，来控制你的应用程序扩展或收缩；
服务发现与负载均衡(Service discovery and load balancing)：无需修改你现有的应用程序便可使用“服务发现”；k8s为容器提供了一个虚拟网络环境，每个容器拥有独立的IP地址与DNS名称，使得他们之间可以相互访问，提供了负载均衡的基础。
自动部署与回滚（Automated rollouts and rollbacks）：k8s支持滚动更新模式，能逐步替换当前环境的应用程序与配置，同时检测整体应用服务运行情况，以确保不会在同一时刻终止所有容器，导致服务瘫痪；如果在部署过程出现问题，k8s将会回滚本次部署所有操作。
安全与配置管理（Secret and configuration management）:在容器镜像与异常信息堆栈中不会暴露你的部署信息、更新秘钥以及应用程序配置。
存储编排（Storage orchestration）:k8s能挂接到你所选的存储系统，无论是本地存储、网络存储、云端存储都支持。（如：GCPAWSNFSiSCSIGlusterCephCinderFlocker）
批处理（Batch execution）:除了服务以外，k8s还能管理你的批处理与“CI workloads”；如果有需要可以在容器出错时执行你的批处理指令。
为什么用容器（containers）
传统的部署方式是将应用程序直接安装到机器上（Applications on host），并且操作系统需要安装配置一大堆的相关组件。这将会导致应用程序、配置文件、相关组件、操作系统互相依赖纠结不清，为下次的更新部署带来极大不便。后来有虚拟化技术的出现，可以预先制作虚拟机镜像来实现发布与回滚，但VM是重量级的技术，非常厚重。
新的部署方式是基于操作系统虚拟化技术（无需硬件支持）将应用程序打包到容器当中（Deploy containers），每个容器拥有自己的文件系统与运行环境，不同容器之间进程隔离，容器所获取的运算资源也可实现控制。容器的构建与虚拟机镜像相比更加简单，并且容器镜像的运行环境与宿主机器的架构环境、文件系统无关，所以它能实现跨云和跨操作系统分发。
由于容器的体积小加载速度快，所以在规划打包时可以让一个应用程序打成一个容器镜像。这种一对一打包方式能充分释放容器技术的威力。如果不同应用程序之间需要一个一致的基础环境，可以在构建/发布应用程序容器镜像前准备一个容器镜像底包（immutable Container images）。相对于虚拟机镜像，容器镜像的更加透明与易于控制管理，更总要的是容器的生命周期是由外层控制器监控，而非通过注入进程到容器内部进行监控。
容器技术的优势
- 敏捷的创建与部署（Agile application creation and deployment）
- 持续式开发、集成与部署（Continuous development, integration, and deployment）
- dev与ops职能分离（Dev and Ops separation of concerns）
- 统一开发、测试、生产环境（Environmental consistency across development, testing, and production）
- 可在单机与云之间移植（Cloud and OS distribution portability）
- 以应用为中心的管理（Application-centric management）
- 松耦合、分布式、弹性计算，释放微服务（Loosely coupled, distributed, elastic, liberated micro-services）
- 资源隔离（Resource isolation）
- 质量利用（Resource utilization）
