k8s知识点

# 1、Kubernetes是什么？

Kubernetes 就是容器化应用的操作系统，是容器编排平台，用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序。

类比传统操作系统：

传统 OS：管理 CPU、内存、硬盘、网络 → 运行进程
Kubernetes：管理服务器、存储、网络、容器 → 运行容器

主要功能包括：

容器编排：自动部署、扩展和管理容器
服务发现和负载均衡：通过 DNS 或 IP 地址自动发现容器，并在容器之间分配流量
存储编排：自动挂载存储系统
自动扩展：根据资源使用情况自动调整容器数量
自我修复：自动重启失败的容器，替换和重新调度节点上的容器
配置管理：集中管理配置信息，无需重建镜像

# 2、Kubernetes和Docker有什么区别？

简单一句话：Docker 造容器，K8s 管容器。

维度	Docker	Kubernetes
定位	容器运行时	容器编排平台
职责	打包、运行单个容器	管理成百上千个容器的部署、扩缩、自愈
类比	集装箱（单个）	港口吊机+调度系统
范围	单机	集群（多台机器）

# 部署相关

功能	Docker	Kubernetes
跨机器部署	❌ 需要手动 SSH 到每台机器	✅ 自动调度到合适节点
批量部署	❌ 需要写脚本循环执行	✅ 声明 replicas，一键部署
服务发现	❌ 需要手动配置或额外组件	✅ 内置 DNS，自动分配服务名
负载均衡	❌ 需要额外配置 Nginx/HAProxy	✅ 内置 Service 自动负载均衡

# 运维相关

功能	Docker	Kubernetes
故障自愈	❌ 容器挂了需要人工重启	✅ 自动重启故障容器，自动迁移
自动扩缩容	❌ 流量来了需要手动扩容	✅ 基于 CPU/内存自动增减副本
滚动更新	❌ 需要自己写脚本实现	✅ 原生支持，零停机更新
一键回滚	❌ 需要手动停止、启动旧版本	✅ `kubectl rollout undo` 一键回滚
健康检查	❌ 需要自己实现探针	✅ 内置 liveness/readiness 探针

# 资源管理

功能	Docker	Kubernetes
资源限制	✅ `--memory` `--cpus` 可限制单容器	✅ 更精细的 request/limit 机制
多租户隔离	❌ 只有基础命名空间隔离	✅ Namespace + RBAC + 网络策略
资源利用率	⚠️ 单机静态分配	✅ 集群级动态调度，利用率更高

# 3、Kubernetes 的核心组件有哪些？

层级	组件	一句话职责
Master	API Server	所有操作的入口，认证授权
	etcd	存储集群全部配置和状态
	Scheduler	决定新 Pod 放在哪个 Node
	Cloud Controller	对接云厂商（LB/存储）
Worker	kubelet	节点管家，管理 Pod 生命周期
	kube-proxy	网络代理，负载均衡
	容器运行时	实际拉镜像、启停容器
Addons	CoreDNS	服务发现，域名解析
	Ingress	七层路由，域名转发
	Dashboard	Web UI 管理界面
	Metrics Server	采集 CPU/内存指标

# 4、什么是pod？有什么特点

Pod 是 Kubernetes 中一组紧密协作的容器的集合，它们是调度的最小单位，共享网络、存储和生命周期。

一个pod可以包含多个容器，共享网络、存储、命名空间，同生共死（唇寒齿亡）

特点	说明	为什么重要
最小调度单元	不能单独调度容器	统一管理，简化调度逻辑
共享网络	共享 IP 和 localhost	高效进程间通信
共享存储	多个容器共用 Volume	数据交换、日志收集
共享命名空间	可选 PID、IPC、UTS	紧密协作的进程
同生共死	生命周期一致	简化运维，统一管理
原子调度	要么全在一个节点，要么都不在	保证协作容器不分离

# 5、什么是 Namespace？它的作用是什么？

Namespace 是 Kubernetes 中的"虚拟集群"，用于将同一个物理集群划分为多个逻辑隔离的空间。

场景	没有 Namespace	有 Namespace
同名资源	❌ 冲突，不能共存	✅ 不同 Namespace 可共存
环境区分	需要手动加前缀（如 dev-app、prod-app）	天然隔离
资源管理	混在一起，混乱	按团队/环境清晰划分

默认的 4 个 Namespace：

Namespace	作用	能不能删
default	用户创建的默认位置	❌ 不建议
kube-system	Kubernetes 系统组件运行的地方	❌ 绝对不能删
kube-public	集群公共信息，所有用户可读	❌ 不建议
kube-node-lease	节点心跳信息，用于判断节点健康	❌ 不建议

Namespace 的限制（不能做什么）：

不能隔离	说明
网络	不同 namespace 的 Pod 可以互相访问（除非配置网络策略）
存储	PV 是集群级别，可以被不同 namespace 的 PVC 使用
节点	Node 是集群级别，不能被 namespace 独占
ClusterRole	集群级别的权限，不受 namespace 限制

如果要使用 Kubernetes 原生的 Namespace 进行网络隔离，普遍的做法是： 结合 CNI 网络插件，利用 NetworkPolicy（网络策略）,如 Calico、Cilium、Weave 插件来实现

# 6、什么是 Deployment？和 ReplicaSet有什么联系？

Deployment 管理 Pod 的数量和版本，确保"应该运行几个 Pod 就运行几个"

Deployment = 公司的人力资源部（管多少人、谁在岗）

Deployment功能

功能	说明
副本管理	声明 `replicas: 3`，K8s 会始终保持 3 个 Pod 在运行
滚动更新	从 v1 升级到 v2 时，一个接一个地替换，服务不中断
回滚	升级出问题，一键回到上一个版本
自愈	Pod 挂了，自动创建新的
暂停/恢复	更新过程中可以暂停，观察没问题再继续

ReplicaSet 是确保指定数量的 Pod 副本始终运行的控制器。你可以把它理解为**"Pod 数量的守护者"。它只保证 Pod 的数量正确**。(没有那些回滚、自愈功能，所以Deployment 功能更强大)

Deployment 管版本和更新，ReplicaSet 管数量和存活，Pod 管运行和应用。

(Deployment 是经理，ReplicaSet 是组长，Pod 是员工。)

Deployment 是 ReplicaSet 的上级，我们只用 Deployment，让它去管理 ReplicaSet。

# 7、什么是 Service？

Service 给 Pod 一个固定的访问入口，不管 Pod 怎么变，IP 怎么换，入口不变

Service = 公司的前台总机（不管员工坐哪个工位，打电话找总机就能找到）

Service 的 4 种类型:

类型	说明	访问范围	使用场景
ClusterIP	默认类型，只有集群内部可访问	集群内部	服务之间的内部调用
NodePort	在每个节点上开放一个端口	集群外部（通过 `:`）	开发测试、简单对外暴露
LoadBalancer	向云提供商申请负载均衡器	公网/外网	生产环境对外暴露服务
ExternalName	映射到外部域名	集群内部	调用外部服务