kubernetes核心对象

Kubernetes是一个开源的容器编排系统，用于自动化应用程序容器的部署、扩展和管理，它最初是由Google设计并开发的，后来成为云原生计算基金会(CNCF)的一部分，Kubernetes在全球范围内得到了广泛的应用和认可，成为了云计算领域的基石之一，本文将详细介绍Kubernetes的核心概念，帮助读者更好地理解这个强大的容器编排系统。

核心组件

1、Pod

Pod是Kubernetes中最小的可调度单位，它包含了一个或多个紧密关联的容器实例，这些容器共享网络命名空间和存储资源，可以一起执行任务，Pod通常由一个主节点(Master Node)进行管理，通过API Server与etcd数据库进行通信。

2、Service

Service是一种抽象，它定义了一组Pod的访问策略，通过Service,用户可以轻松地访问集群内部的某个Pod,而不需要关心具体的IP地址和端口号，Service支持多种访问方式，如ClusterIP、NodePort和LoadBalancer等。

3、Deployment

Deployment是Kubernetes中用于描述应用程序包版本的一种对象，通过Deployment,用户可以轻松地部署、更新和管理应用程序，Deployment会确保指定数量的Pod副本始终处于运行状态，并在需要时自动扩展或缩减副本数量。

4、ReplicaSet

ReplicaSet是Kubernetes中用于确保指定数量的Pod副本始终处于运行状态的一种控制器，当一个新的Pod启动时，ReplicaSet会确保至少有一个Pod副本处于运行状态；当一个Pod发生故障时，ReplicaSet会自动重启故障的Pod副本；当所有Pod副本都成功终止时，ReplicaSet会自动删除多余的Pod副本。

5、StatefulSet

StatefulSet是Kubernetes中用于有状态应用程序的一种控制器，与ReplicaSet不同，StatefulSet会为每个Pod分配一个唯一的标识符(如名称和UUID),以便在Pod重启或迁移时保持其状态，StatefulSet适用于需要保证数据一致性和持久性的有状态应用程序，如数据库、消息队列等。

调度器

6、kube-scheduler

kube-scheduler是Kubernetes中的一个核心组件，负责根据负载情况选择合适的Node来部署新的Pod，kube-scheduler通过一系列算法(如最小/最大预留配额、亲和性约束、反亲和性约束等)来确定哪个Node最适合承载新的Pod，一旦选择了合适的Node,kube-scheduler会将Pod的信息添加到该Node上。

7、Scheduler插件

除了kube-scheduler之外，Kubernetes还支持第三方Scheduler插件，以满足特定场景下的调度需求，可以根据硬件资源、地域分布等信息对Pod进行调度；或者根据自定义的规则对Pod进行调度，Scheduler插件可以通过编写自定义的调度器程序来实现，也可以使用现有的调度器框架(如OpenShift)提供的插件机制来集成。

存储系统

8、PersistentVolume(PV)和PersistentVolumeClaim(PVC)

PersistentVolume(PV)是一种用于表示物理存储资源的对象，用户可以通过PV来申请、绑定和管理存储资源，PersistentVolumeClaim(PVC)是一种用于表示对存储资源的需求的对象，用户可以通过PVC来声明对存储资源的使用量和访问方式(如卷大小、访问模式等)，PV和PVC之间通过控制器进行绑定，以实现存储资源的动态管理和分配。

9、NFS、iSCSI和Ceph等存储插件

除了默认支持的本地存储(如HostPath)、网络存储(如NFS)和云存储服务(如AWS EBS、GCE Persistent Disk等)之外，Kubernetes还支持通过第三方存储插件来扩展其存储能力，可以使用NFS插件将远程NFS服务器挂载为本地存储；或者使用Ceph插件将分布式存储系统作为集群的后端存储。

网络模型

10、CNI插件

CNI(Container Network Interface)是Kubernetes中用于管理容器网络的一种标准接口，CNI插件负责为容器提供网络连接、路由表维护等功能，目前已经有很多CNI插件实现了基本的网络功能，如Calico、Flannel等；同时还有一些CNI插件专注于特定的网络场景，如Weave Net、Canal等。

11、Service Mesh

Service Mesh是一种基础设施层，用于处理微服务架构中的网络通信和安全问题，Service Mesh通常包括一系列代理(如Istio、Linkerd等)、控制面组件和数据平面组件，通过Service Mesh,开发者可以更加方便地管理和监控微服务之间的通信，同时还可以实现诸如流量控制、安全认证、故障注入等功能。