Kubernetes 系列

Steven2024年4月6日大约 3 分钟

介绍 Kubernetes 的生态、基本功能、架构、组件。

文档：
官方文档 —— https://kubernetes.io/zh-cn/docs/home/

前提

为了解决传统单体架构存在的诸多问题（如：单点故障、无法扩容、需全线停机以更新局部功能），厂商倾向于把传统单体架构服务按功能/按业务拆分成诸多微服务逐个治理，从而缓解单体架构带来的问题。

但是拆分成多个微服务后，要管理的服务增多，对服务的管理成本增加。主要有以下问题：

微服务间通信问题 —— 微服务间通讯需考虑 I/O、线程调度模型、序列化方式、多语言支持、服务治理等问题。基于 REST API/RPC/MQ 等协议，业界有 Dubbo/Dubbox、Motan、Thrift、Grpc 等解决方案。

RPC 对比	Dubbo/Dubbox	Motan	Thrift	Grpc
开发团队	Dubbo - 阿里 Dubbox - 当当	新浪微博	apache	google
开发语言	Java	Java	跨语言	跨语言
服务治理	✅	✅	❌	❌
多种序列化	✅	✅	只支持 thrift	只支持 protobuf
多种注册中心	✅	✅	❌	❌
管理中心	✅	✅	❌	❌
跨语言通信	❌	❌	✅	✅
通信架构

微服务发现问题 —— 有如下解决方案：
- 传统服务配置 —— 需要运维人员手动配置
  image.png
- 客户端发现 —— 访问多个 ip，ip 后的服务器直接提供服务
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- 服务端发现 —— 访问一个 ip，ip 后的服务器通过正向代理方式提供服务
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服务部署/更新/扩容问题 —— 需要准备代码、准备制品、准备服务器、修改配置，分配端口、运维部署应用（手动/脚本/自动化）、配置反向代理、...诸多繁琐的步骤

为此，提供服务编排能力的产品应运而生：

Mesos —— Mesos是一个分布式调度系统内核，早于Docker产生。Mesos作为资源管理器，从DC/OS（数据中心操作系统）的角度提供资源视图。Mesos工作模式为主从结构，主节点分配任务，从节点上的Executor负责任务的执行，通过Zookeeper给主节点提供服务注册、服务发现能力，通过Framework Marathon提供容器调度能力。
Docker Swarm —— Docker Swarm是一个由Docker团队开发的调度框架。Swarm由多个代理（Agent）组成，把这些代理称为节点（Node）。这些节点在启动Docker Daemon时会打开端口、API提供Docker Swarm远程调用。
Kubernetes —— Kubernetes借鉴了Google的Borg框架优缺点而形成。提出很多实用的新概念，目前（2025年12月30日）k8s是业界绝对的标准。