在學習k8s-cluster 實踐之前，必須先學習Kubermetes 的幾個重要概念，它們是組成Kubermetes 集羣的基石。
1.【Cluster】
Cluster是計算、存儲和網絡資源的集合，Kubernetes 利用這些資源運行各種基於容器的應用。
2.【Master】
Master是Cluster 的大腦，它的主要職責是調度，即決定將應用放在哪裏運行。Master運行Linux 操作系統，可以是物理機或者虛擬機。爲了實現高可用，可以運行多個Master。
3.【Node】
Node的職責是運行容器應用。Node由Master 管理，Node負責監控並彙報容器的狀態，同時根據Master 的要求管理容器的生命週期。Node運行在Linux 操作系統上，可以是物理機或者是虛擬機。
在k8s交互式教程中，我們創建的Cluster 只有一個主機host01, 它既是 Master 也是Node,如下圖所示。
【k8s 官網交互式教程】=》https://kubernetes.io/zh/docs/tutorials/kubernetes-basics/create-cluster/cluster-interactive/
Teminal
Kubernetes Bootcamp Terminal
$
$ minikube start
* minikube v1.8.1 on Ubuntu 18.04
* Using the none driver based on user configuration
* Running on localhost (CPUs=2, Memory=2460MB, Disk=145651MB) ...
* OS release is Ubuntu 18.04.4 LTS
* Preparing Kubernetes v1.17.3 on Docker 19.03.6 ...
- kubelet.resolv-conf=/run/systemd/resolve/resolv.conf
* Launching Kubernetes ...
* Enabling addons: default-storageclass, storage-provisioner
* Configuring local host environment ...
* Waiting for cluster to come online ...
* Done! kubectl is now configured to use "minikube"
$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
minikube Ready master 27s v1.17.3
$ hostname
minikube
4.【Pod】
Pod是Kubernetes的最小工作單元。每個Pod包含個或多個容器。Pod 中的容器會作爲一個整體被Master調度到一個Node上運行。
4.1【Kubemnte引入Pod主要基於下面兩個目的】：
(1)可管理性。
有些容器天生就是需要緊密聯繫，一起工作。 Pod提供了比容器更高層次的抽象，將它們封裝到個部署單元中。 Kubemetes以Pod爲最小單位進行調度、擴展、共享資源、管理生命週期。
(2) 通信和資源共享。
Pod中的所有容器使用同一個網絡namespace，即相同的IP地址和Port 空間。它們可以直接用localhost通信。同樣的，這些容器可以共享存儲，當 Kubemetes 掛載 volume到Pod，本質上是將volume 掛載到Pod中的每一個容器。
4.2【Pods有兩種使用方式】：
(1)運行單一容器。
one-container-per-Pod 是 Kubemetes 最常見的模型，這種情況下，只是將單個容器簡單封裝成 Pod。即便是隻有一個容器，Kubemetes 管理的也是 Pod 而不是直接管理容器。
(2)運行多個容器。
問題在於：哪些容器應該放到一個Pod中?
答案是：這些容器聯繫必須非常緊密，而且需要直接共享資源。
【例子一】：如下圖中，Pod包含兩個容器：一個是 File Puller，一個是Web Sener。
- File Puller 會定期從外部的Content Manager中拉取最新的文件，將其存放在共享的volume中。Web Server從volume讀取文件，響應Consumer的請求。
- 這兩個容器是緊密協作的，它們一起爲Consumer提供最新的數據：同時它們也通過 volume 共享數據，所以放到一個Pod是合適的。
【例子二】反例：否需要將 Nginx 掛載應用和 PostgreSQL 放到一個Pod 中？
- Nginx 掛載的應用(比如：asp.net core api) 從 PostgreSQL 讀取數據，它們之間需要協作，但還不至於需要放到一個Pod中一起部署、一起啓動、 一起停止。同時它們之間是通過 Npgsql 交換數據，並不是直接共享存儲，所以放到各自的Pod中更合適。
5.【Controller】
Kubernetes通常不會直接創建Pod, 而是通過Controller 來管理Pod的。Controller 中定義了Pod 的部署特性，比如有幾個副本、在什麼樣的Node上運行等。爲了滿足不同的業務場景，Kubernetes 提供了多種Cotoller, 包括Deployment、 ReplicaSet、 DaemonSet、StatefuleSet、Job 等，我們逐一討論。
(1) Deployment 是最常用的Cotolle,比如在線教程中就是通過創建 Deployment 來部署應用的。Deployment 可以管理Pod的多個副本，並確保Pod按照期望的狀態運行。
(2) ReplicaSet 實現了Pod的多副本管理。使用 Deployment 時會自動創建ReplicaSet,也就是說Deployment是通過ReplicaSet 來管理Pod的多個副本的，我們通常不需要直接使用 ReplicaSet。
(3) DaemonSet 用於每個Node最多隻運行一個 Pod副本的場景。正如其名稱所揭示的， DaemonSet 通常用於運行 daemon。
(4) StatefuleSet 能夠保證Pod的每個副本在整個生命週期中名稱是不變的，而其他 Contoller 不提供這個功能。當某個Pod 發生故障需要刪除並重新啓動時，Pod 的名稱會發生變化，同時 StatefuleSet 會保證副本按照固定的順序啓動、更新或者刪除。
(5) Job 用於運行結束就刪除的應用，而其他 Cntoller 中的 Pod 通常是長期持續運行。
6. 【Service】
Deployment 可以部署多個副本，每個Pod都有自己的IP，外界如何訪問這些副本呢?
通過Pod的IP嗎?
要知道Pod很可能會被頻繁地銷燬和重啓，它們的IP會發生變化，用IP來訪問不太現實。
答案是 Service。
- Kubermeles Service 定義了外界訪問一組特定Pod的方式。Service有自己的IP和端口，Service爲Pod提供了負載均衡。
- Kubemes 運行容器 (Pod) 與訪問容器 (Pod) 這兩項任務分別由 Cntoller 和 Servce。
7.【Namespace】
如果有多個用戶或項目組使用同個 Kubemetes Custer 如何將他們創建的 Cotollerod 等資源分開呢?
答案就是 Namespace。
- Namespce可以將一個物理的 Claster 邏輯上劃分成多個虛擬Custer每個Cluster 就是個Namespce. 不同Namespace裏的資源是完全隔離的。
- Kubemnetes默認創建了四個Namespace, 如下所示：
$ kubectl get namespace
NAME STATUS AGE
default Active 44m
kube-node-lease Active 44m
kube-public Active 44m
kube-system Active 44m
- default：創建資源時如果不指定，將被放到這個 Namespace 中。
- kube-system：Kubemetes 自己創建的系統資源將放到這個 Namespace 中。
熟練理解並掌握以上的基本概念，在集羣部署實踐中很有幫助，希望以上基本概念的梳理能幫助到有用的朋友。