Borg 的研究人員曾經在論文中提到這樣一個觀點：
運行在大規模集羣中的各種任務之間，實際上存在着各種各樣的關係。這些關係的處理，纔是作業編排和管理系統最困難的地方。
而 k8s 項目所擅長的，正是按照用戶的意願和整個系統的規則，完全自動化地處理好容器之間的各種關係。
這種功能，就是我們經常聽到的一個概念：編排。
一、k8s 的設計架構
類似 Borg ，k8s 也由 Master 和 Node 兩種節點組成，這兩種角色分別對應控制節點和計算節點。
1、控制節點
Master 主要用於編排、管理、調度用戶提交的作業。
Master 由三個獨立組件組合而成：
1.1 kube-apiserver： 負責 API 服務，整個集羣的持久化數據由 kube-apiserver 處理後保存在 Etcd 中。
1.2 kube-scheduler： 負責調度
1.3 kube-controller-manager： 負責容器編排
2、計算節點
計算節點 Node 上最核心的部分，是 kubelet組件。
2.1 kubelet 主要負責同容器運行時打交道，交互需要依賴 CRI ；
CRI：Container Runtime Interface
這個遠程調用接口定義了容器運行時的各項核心操作，比如啓動一個容器需要的所有參數。
只要你的容器運行時能夠運行標準的容器鏡像，就可以通過實現 CRI 接入到 k8s 項目當中。
OCI ： 容器運行時規範
具體的容器運行時一般通過 OCI 同底層的 Linux 操作系統進行交互，
把 CRI 請求翻譯成對 Linux 操作系統的調用（ 操作 Linux Namespace 和 Cgroups 等）。
2.2 kubelet 還通過 gRPC 協議同一個叫作 Device Plugin 的插件進行交互；
Device Plugin ：
是 k8s 項目用來管理 GPU 等宿主機物理設備的主要組件，
也是基於 k8s 項目進行機器學習訓練、高性能作業支持等工作必須關注的功能。
2.3 kubelet 還能調用網絡插件和存儲插件，爲容器配置網絡和持久化存儲
kubelet 與網絡插件進行交互的接口： CNI（Container Networking Interface）
kubelet 與存儲插件進行交互的接口： CSI（Container Storage Interface）
二、k8s 項目本質
1、關鍵對象
1.1 Pod ：
k8s 項目對容器間的“訪問”進行了分類，總結出哪些應用之間需要非常頻繁的交互和訪問；
這些應用被劃分爲一個“Pod”，
Pod 是 k8s 項目中最基礎的一個對象，
Pod 裏的容器共享同一個 Network Namespace、同一組數據卷，從而達到高效率交換信息的目的。
1.2 Service ：
Web 應用與數據庫之間的訪問關係，k8s 項目則提供了一種叫作“Service”的服務。
Web 應用與數據庫 往往故意不部署在同一臺機器上，這樣即使 Web 應用所在的機器宕機了，數據庫也完全不受影響。
對於一個容器來說，它的 IP 地址等信息不是固定的，那麼 Web 應用又是怎麼找到數據庫容器的 Pod 呢？
給 Pod 綁定一個 Service 服務，而 Service 服務聲明的 IP 地址等信息是“終生不變”的。
這個Service 服務的主要作用，就是作爲 Pod 的代理入口（Portal），從而代替 Pod 對外暴露一個固定的網絡地址。
2、k8s 如何處理應用與應用之間的關係？
容器間“緊密協作”關係如何維護
===>
Pod
如何一次啓動多個應用？
===>
Deployment （ Pod 多實例管理器 ）
如何通過一個固定的 IP 地址和端口以負載均衡的方式訪問這組 POD ？
===>
Service
如果兩個不同 Pod 之間在訪問發起時需要加上授權信息，那如何處理這種關係 ？
===>
Secret對象
授權信息以 Secret 鍵值對方式保存在 Etcd 裏 ,
k8s 就會在指定的Web 應用 Pod 啓動時，自動把 Secret 裏的數據以 Volume 的方式掛載到容器裏。
這樣這個 Web 應用 Pod 就可以訪問數據庫了。
3、k8s 如何定義應用運行的形態？
Job： 基於 Pod 改進後的對象，用來描述一次性運行的 Pod（比如，大數據任務）
DaemonSet ：用來描述每個宿主機上必須且只能運行一個副本的守護進程服務；
CronJob：則用於描述定時任務等等。
4、k8s 核心功能
圍繞容器和 Pod 不斷向真實的技術場景擴展，從而得到 k8s 的項目核心功能：
k8s 提供了一套基於容器構建分佈式系統的基礎依賴。
所以說，
k8s 項目的本質，是爲用戶提供一個具有普遍意義的容器編排工具！
參考文檔：張磊老師的 深入剖析Kubernetes