1、由google公司開發，google有10年容器化基礎架構經驗，自身的borg容器在公司内部使用，對外開源的是kubernetes，由go語言開發，基于http協定的c/s架構，是一種資料總管
2、特點
（1）go語言為靜态編譯性語言，是以k8s特點之一輕量級：消耗資源小
（2）開源
（3）彈性伸縮
（4）負載均衡：ipvs
1、k8s架構
2、master節點
（1）scheduler：任務發起角色，選擇合适的節點進行配置設定任務，它将任務交給api server，api server将請求寫入etcd，它并不會與etcd直接互動
（2）replication controller manager：rc，副本管理器，根據設定的pod數，使整個k8s一直保持這個pod數
（3）api server：一切服務通路的入口，為避免api server過于繁忙，各服務元件在本地生成一定的緩存，同樣的通路需求讀取緩存
（4）etcd：鍵值對資料庫，存儲k8s的參數資訊，是一種可信賴的分布式存儲服務，有自己的叢集化方案，擴容友善，實作了k8s整個架構的持久化方案。v2将資料寫入記憶體，v3會将資料寫入磁盤，類似于redis，k8s v1.11已經棄用v2，對于仍在使用v2版的etcd，需要注意備份操作
etcd結構圖
<2>etcd基于http協定
<3>raft：存放etcd的讀寫資訊
<4>wal：預寫日志，當對資料産生更改，産生日志放入entry進行存儲記錄，并且利用snapshot對這些日志定時的進行完整備份
<5>store：raft會将資料以及日志，實時的寫入本地磁盤store，進行持久化設定
3、node節點
（1）container：容器，現大多數使用docker作為容器平台
（2）kubelet：會與docker進行互動，操作docker建立對應的容器，維持pod生命周期
（3）kube proxy：負責寫入規則至iptables或者ipvs，實作服務映射通路
4、其他插件
（1）coredns：為急群衆的svc建立一個域名-ip的對應關系解析
（2）dashboard：給k8s叢集提供一個b/s結構通路體系
（3）ingress controller：官方隻能實作四層代理，ingress可以實作七層代理
（4）fedetation：提供一個可以跨叢集中心多k8s統一管理功能
（5）prometheus：提供一個k8s叢集的監控能力
（6）elk：提供k8s叢集日志統一分析介入平台
5、高可用叢集副本資料最好是>=3奇數個
6、有狀态服務和無狀态服務
（1）有狀态服務：需要資料存儲功能的服務、或者指多線程類型的服務，隊列等，每個執行個體都需要自己獨立的持久化存儲，比如說mysql資料庫
（2）無狀态服務：是指該服務運作的執行個體不會在本地存儲需要持久化的資料，并且多個執行個體對于同一個請求響應的結果是完全一緻的。多個執行個體可以共享相同的持久化資料，例如nginx、tomcat
1、pod分為兩種：
自主式pod：不被控制器管理的pod，pod挂掉後不會被重新開機
控制器管理的pod
2、同一個pod中，容器之間的端口不能沖突，它們既共用同一個網絡棧，又共享同一個存儲卷
3、pod控制器類型
（1）replicationcontroller、replicaset、deployment、hpa，前三種控制器具有一定組合性而放在一起，hpa僅适用于replicaset和deployment
<1>replicationcontroller：rc，用來確定容器應用的副本數，始終保持在使用者定義的副本數，如果有容器異常退出，會自動建立新的pod來替代，如果異常多出來的容器也會自動回收，在新版本的k8s中建議使用replicaset來取代該項
<2>replicaset：rs，與replicationcontroller沒有本質不同，隻是名字不一樣，并且replicaset支援集合式的selector，新版本中已經抛棄了rc
<3>deployment：一般建議用deployment自動管理replicaset，這樣無需擔心跟其他機制的不相容問題，比如rs不支援rolling-update滾動更新，但deployment支援。本項不支援pod建立，但它可以定義rs
滾動更新：假設deployment下有個rs，rs下有3個pod，需要将pod中的内容進行更新
現在開始更新，在deployment下會生成一個新的rs
由于我們設定一共有3個pod，是以更新的過程是rs1去掉一個v1，在rs2處新加一個v2，保持總數不變
以此類推，最後所有pod更新完成
<4>hpa：horizontal pod auto scal，在v1版本中僅支援根據pod的cpu使用率擴縮容，即根據cpu使用率的多少，增加或減少容器，個數不會超過最大最小值。在valpha版本中，支援根據記憶體和使用者自定義的門檻值擴縮容。
（2）statefulset：是為了解決有狀态服務的問題，是對應deployment和replicasets的無狀态服務而設計
<1>穩定的持久化存儲，即pod重新排程後還是能通路到相同的持久化資料，基于pvc來實作
<2>穩定的網絡标志，即pod重新排程後，podname和hostname都不變，基于headless service來實作
<3>有序部署，有序擴充，即pod是有順序的，在部署或者擴充的時候要根據定義的順序依次進行，即從0到最後一個，在下一個pod運作之前的所有pod，都必須是running和ready狀态，基于init containers來實作
<4>有序收縮，有序删除，即從倒數第一個到0
（3）daemonset：確定全部或者部分node上運作一個pod的副本。當有node加入叢集時，也會為他們新增一個pod；當有node從叢集移除時，這些pod也會被回收。删除daemonset将會删除它所建立的所有pod。典型用在每個node上運作日志收集daemon，比如說logstash，或者在每個node上運作監控daemon，比如和prometheus node exporter
（4）job，cronjob
<1>job負責批處理任務，即僅執行一次的任務，它保證批處理任務的一個或多個pod成功結束
<2>cron job管理基于時間的job，即在給定時間點隻運作一次、周期性地在給定時間點運作
4、服務發現
（1）當用戶端通路一組pod時，即該組pod提供的是同樣的服務，即被同一個deployment建立，或者擁有同一組标簽，才會被這個service選到。選到以後該service擁有自己的ip和端口，此時用戶端便可以通過通路這個service的ip和端口，間接地通路到這些pod，并存在rr輪循排程算法
（2）pod與pod之間的通路，可以通過通路service方式，或者ingress
1、k8s的網絡模型假定了所有pod都在一個可以直接連通的扁平網絡空間中，也就是說，所有的pod之間都可以依靠ip到達。但如果在私有雲裡搭建k8s叢集，需要實作這個連通的網絡空間，将不同節點上的docker容器之間的互相通路先打通，然後再運作k8s
2、通訊方式
（1）同一個pod内的多個容器之間：lo
（2）各pod之間的通訊：flanneloverlay network，覆寫網絡
<1>在同一台主機上，由docker0網橋直接轉發請求即可，不需要經過
<2>不在同一台主機上，pod的位址是與docker0在同一個網段的，但docker0網段與主控端網卡是兩個完全不同的ip網段，并且不同node之間的統信隻能通過主控端的實體網卡進行，将pod的ip和所在node的ip關聯起來，通過這個關聯可以互相通路
（3）pod與service之間的通訊：各節點的iptables規則、lvs
（4）pod到外網：pod向外網發送請求，查找路由表，轉發資料包到主控端網卡，主控端網卡完成路由選擇後，iptables執行masquerade，把源ip更改為主控端網卡的ip，然後向外網發送請求
（5）外網通路pod：service
3、網絡解決方案：k8s+flannel，不同主機pod之間的通路過程
（1）flannel：讓叢集中的不同節點主機建立的docker容器都具有全叢集唯一的虛拟ip位址，而且它還能在這些ip位址之間建立一個覆寫網絡(overlay network)，通過這個覆寫網絡，将資料包原封不懂地傳遞到目标容器内
（2）不同主機pod之間通路過程說明：
<1>圖中若web app2通路web app1，可以直接走docker0網卡即可，即走了pod内的docker之間通路使用lo方式
<2>圖中若web app2通路backend，首先自身ip位址10.1.15.2/24經過docker0，進入flannel0，flanneld中有etcd配置的路由表資訊，之後對資料包進行封裝：
mac
pod源ip，pod目标ip(圖中destination有錯)
利用udp協定在内部區域網路更快的特性
源容器的ip和目标容器的ip
資料包實體
進入目标pod後，flanneld會拆封資料包，将請求轉發到flannel0，flannel0再轉發到docker0，之後進入backend。
（3）etcd與flannel提供的說明
<1>存儲管理flannel可配置設定的ip位址段資源，避免ip沖突
<2>監控etcd中每個pod的實際位址，并在記憶體中建立維護pod節點路由表
3、k8s有3層網絡，分别是service網絡、pod網絡和節點網絡
真實的實體網絡為節點網絡，service網絡和pod網絡為虛拟網絡
節點網絡：構造k8s需要一張實體網絡就可以