文章目录
Borg 的研究人员曾经在论文中提到这样一个观点：
运行在大规模集群中的各种任务之间，实际上存在着各种各样的关系。这些关系的处理，才是作业编排和管理系统最困难的地方。
而 k8s 项目所擅长的，正是按照用户的意愿和整个系统的规则，完全自动化地处理好容器之间的各种关系。
这种功能，就是我们经常听到的一个概念：编排。
一、k8s 的设计架构
类似 Borg ，k8s 也由 Master 和 Node 两种节点组成，这两种角色分别对应控制节点和计算节点。
1、控制节点
Master 主要用于编排、管理、调度用户提交的作业。
Master 由三个独立组件组合而成：
1.1 kube-apiserver： 负责 API 服务，整个集群的持久化数据由 kube-apiserver 处理后保存在 Etcd 中。
1.2 kube-scheduler： 负责调度
1.3 kube-controller-manager： 负责容器编排
2、计算节点
计算节点 Node 上最核心的部分，是 kubelet组件。
2.1 kubelet 主要负责同容器运行时打交道，交互需要依赖 CRI ；
CRI：Container Runtime Interface
这个远程调用接口定义了容器运行时的各项核心操作，比如启动一个容器需要的所有参数。
只要你的容器运行时能够运行标准的容器镜像，就可以通过实现 CRI 接入到 k8s 项目当中。
OCI ： 容器运行时规范
具体的容器运行时一般通过 OCI 同底层的 Linux 操作系统进行交互，
把 CRI 请求翻译成对 Linux 操作系统的调用（ 操作 Linux Namespace 和 Cgroups 等）。
2.2 kubelet 还通过 gRPC 协议同一个叫作 Device Plugin 的插件进行交互；
Device Plugin ：
是 k8s 项目用来管理 GPU 等宿主机物理设备的主要组件，
也是基于 k8s 项目进行机器学习训练、高性能作业支持等工作必须关注的功能。
2.3 kubelet 还能调用网络插件和存储插件，为容器配置网络和持久化存储
kubelet 与网络插件进行交互的接口： CNI（Container Networking Interface）
kubelet 与存储插件进行交互的接口： CSI（Container Storage Interface）
二、k8s 项目本质
1、关键对象
1.1 Pod ：
k8s 项目对容器间的“访问”进行了分类，总结出哪些应用之间需要非常频繁的交互和访问；
这些应用被划分为一个“Pod”，
Pod 是 k8s 项目中最基础的一个对象，
Pod 里的容器共享同一个 Network Namespace、同一组数据卷，从而达到高效率交换信息的目的。
1.2 Service ：
Web 应用与数据库之间的访问关系，k8s 项目则提供了一种叫作“Service”的服务。
Web 应用与数据库 往往故意不部署在同一台机器上，这样即使 Web 应用所在的机器宕机了，数据库也完全不受影响。
对于一个容器来说，它的 IP 地址等信息不是固定的，那么 Web 应用又是怎么找到数据库容器的 Pod 呢？
给 Pod 绑定一个 Service 服务，而 Service 服务声明的 IP 地址等信息是“终生不变”的。
这个Service 服务的主要作用，就是作为 Pod 的代理入口（Portal），从而代替 Pod 对外暴露一个固定的网络地址。
2、k8s 如何处理应用与应用之间的关系？
容器间“紧密协作”关系如何维护
===>
Pod
如何一次启动多个应用？
===>
Deployment （ Pod 多实例管理器 ）
如何通过一个固定的 IP 地址和端口以负载均衡的方式访问这组 POD ？
===>
Service
如果两个不同 Pod 之间在访问发起时需要加上授权信息，那如何处理这种关系 ？
===>
Secret对象
授权信息以 Secret 键值对方式保存在 Etcd 里 ,
k8s 就会在指定的Web 应用 Pod 启动时，自动把 Secret 里的数据以 Volume 的方式挂载到容器里。
这样这个 Web 应用 Pod 就可以访问数据库了。
3、k8s 如何定义应用运行的形态？
Job： 基于 Pod 改进后的对象，用来描述一次性运行的 Pod（比如，大数据任务）
DaemonSet ：用来描述每个宿主机上必须且只能运行一个副本的守护进程服务；
CronJob：则用于描述定时任务等等。
4、k8s 核心功能
围绕容器和 Pod 不断向真实的技术场景扩展，从而得到 k8s 的项目核心功能：
k8s 提供了一套基于容器构建分布式系统的基础依赖。
所以说，
k8s 项目的本质，是为用户提供一个具有普遍意义的容器编排工具！
参考文档：张磊老师的 深入剖析Kubernetes