背景
在2022年，k8s已经是每一位程序员不得不了解的东西，不论是前端、后端、运维等。那么k8s到底是啥？解决了啥子重要的问题？我到底怎么了解一大堆的官方文档概念呢？于是，这篇系列文章就是通过白话叙述+实际部署的方式和你一起了解一下k8s。
简介
我们知道，在以前我们的应用程序都是部署在一台台物理机上的，笨重，后来有了虚拟机，我们就把应用部署在虚拟机上。但是随着时代的发展，人类这个渣男觉得虚拟机也笨重了，于是docker就孕育而生了（这里不做详细说明），但是我们知道docker也就是在单机里面随便部署，要是涉及一个大型项目需要半个机房的那种，难道我们还一台机器一台机器上部署docker吗？显然是不合适的。那么怎么在多个物理机器中部署应用，然后每个应用之间肯定是要有关联的，包括传输数据啥的，同时还要有一定的抗风险能力（就是所谓的高可用）。不能一台机器挂了，所有的应用都暂停了吧！至少有那种当一台物理机挂了，可以再次启动，并且找别的物理机代替其工作，直到其被人工恢复。
那k8s有哪些能力呢，比如可以连接多台物理机，一键部署应用并且均衡部署到任意一个物理机里、比如可以统一处理请求，通过负载均衡让某个物理机去处理这个应用、比如可以将在所有的物理机之间共享存储、通信、数据等，如果这写问题都解决了，那是不是就可以部署一个超大的应用，至少是可以部署在企业的级别的应用。
概述组件
那知道了k8s是个啥，解决了啥，是不是有点感觉了。知道我要学的是个啥了？现在我再来介绍一下k8s的组成，k8s有哪些东西，这些东西解决了什么问题？首先我们看一个图。这是官网的图,要是我的图不够清晰，各位可以去官网查看
那怎么看这张图呢？这张图我们不应该看每个组件时干嘛的，我们应该看各个组件之间的关系，然后在了解各个组件是干嘛的，有时候我们都是先了解每个组件时干嘛的，然后不清楚各个组件之间的关联，形成不了整体架构的思想，导致渐渐地记住的东西都是死记硬背的，过段时间都忘了，而我写这个文章也是为了自己在回忆一遍，不至于忘得太多😓，
首先我们最先看到的是庚斯博罗灰rgb（230,230,230）（来自前端的严谨）背景的Node，这个叫做节点。每个节点就是一台物理机或者虚拟机。我们一下再图中至少看到了3个node,说明k8s是作用在多台物理机或者虚拟机上（下面统称机器吧）的，我们把这些机器统称集群。也就是一个k8s部署了一个集群，一个集群由多个节点组成。其实节点也是根据不同的工作角色人为划分一下，分成工作节点和管理节点，就像是🏫很多间教室，有的是给孩子上课，有的给👩🏻🏫办公，上课的教室就是工作节点，👩🏻🏫办公室就是管理节点，老师管理学生，一个🏫通常都是上课教室多，办公室少，k8s也是这样。工作节点多，管理节点少。
大家知道什么是节点了，那就来看看节点是如何工作的吧。
Node节点
首先节点就是一台机器，那这个节点中自然可以跑多个容器,这个没问题吧每个容器就是做自己的事情，大家要注意一点哦。docker是容器运行时的环境。，具体容器里面我们就暂不讨论了。那一个节点有这么多的容器，那么怎么管理呢？怎么让这个容器跑起来呢？这就要介绍第二个组件--kuebelet了。
kubelet会在集群中每个节点（node）上运行。 它保证容器（containers）都运行在 Pod 中。
这个是官方的解释，前半句好理解，后半句怎么理解呢？就是说kebelet会主动的让这些容器启动并且都健康的运行着，要是出现了不健康的容器，这个组件也会尝试重启、修复这些容器。这里k8s做的比较智能吧，你几乎不太需要关心每个容器，你只需要等着kubelet给你反馈就行了，这就像是一个班级的班主任，查看着每个班学生的情况，及时正确定的干预学生的学习。当然，kubelet 不会管理不是由 Kubernetes 创建的容器。
k-proxy和pod
那还有一个组件k-proxy,proxy这个词大家都比较熟悉，代理的意思，一般与网络有关，而这个组件就是集群中每个节点都会运行的网络代理，就要就是负责维护集群内部和外部的网络会话和pod进行通信。那什么是pod内？
Pod 是可以在 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元。
其实为了方便管理容器，k8s将一个或者多个容器称为一个pods，然后这些容器会共享网络，文件存储。就像是拼乐高一样，这样这些容器就像是一个个积木，拼起来的一个单元（可能是一个机器人的✋🏻，头啥的），然后我们直接拿这些✋🏻就可以拼成一个机器人。pod自然是部署在一个个机器上的，我们给每个机器安装k-proxy组件，就可以在整个集群中控制每个pod的网络了。这就是pod和k-proxy。
控制平面组件（Control Plane Components）
上面介绍的这些官方称之为Node组件，也就是工作节点，那下面我们介绍一个管理节点,有很多称呼啊，比如Master节点、管理节点,官方称之为控制平面组件（Control Plane Components）控制平面节点一般不会运行容器，主要是进行管理操作的，比如资源的查看和调度等全局决策。
api-server
api-server可以公开所有的k8s的api，API 服务器负责提供 HTTP API，以供用户、集群中的不同部分和集群外部组件相互通信，这样几乎所有关于调用k8s的api接口都是使用openapi规范，经过api-server的，而这样一个在服务的实现就是kube-apiserver组件。
service
大家要注意将api-server和service区分开，service是将一组pod的应用程序公开对接网络服务的抽象方法，白话说就是我们将几个pod的定义成一个service，可以统一定义对外开放的端口的等数据。大家很好奇为什么要定义这个service呢，原因是我们知道为了实现高可用，也就是一个pod坏了，我们可以用其他的pod顶上，那这样必然要有一个和这个pod一模一样的副本，这样就可以代替工作，实现高可用，而这些副本的创建都是前面说的的kubelet做的，万一一个pod坏了，它会自动使用副本来顶替原pod工作，那这样每个pod都有自己的IP，kubelet直接切换pod，那IP怎么处理呢？接口啥的是没法知道你的新的pod的IP是啥。
这个时候就需要service了。我们将几个pod定义成一个service，由这个service统一管理pod的IP，（也就是常说的服务注册,将每个pod注册到service中，service可以随时找到这些pod的IP，从而实现流量的转发和负载均衡）。
kube-scheduler
图中我们还可以看到一个有一个scheduler，这个是k8s的调度器。我们之前说到pod是被“智能”的分配到某个机器中运行的。其实就是kube-scheduler做的这件事。
调度器通过 Kubernetes 的监测（Watch）机制来发现集群中新创建且尚未被调度到节点上的 Pod。 调度器会将所发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的节点上来运行。 调度器会依据下文的调度原则来做出调度选择。
这是官网的描述，其中提到了新创建且尚未被调度到节点上的 Pod这句话，这句话其实就是说kubelet会创建根据需要（你定义的副本的数量）来始终维持着数量的pod在运行，要是有坏的就及时启动一个补充上。而kube-scheduler就是负责将这些创建的pod合理分配到不同的机器中运行，这就是kubelet和kube-scheduler的配合。
etcd
etcd是一个分布式键值对存储数据库。专门为高可用集群设计的，其本身是独立的，并不是k8s设计的，只是k8s使用到了。
etcd是兼顾一致性与高可用性的键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。
这个大家可能比较好理解，毕竟我们知道一些数据是需要存储并检索的，那肯定需要这么一个数据库在进行存储和使用。
kube-controller-manager
这个从名字上就知道了，这个组件是为了控制管理一组pod的。负责运行控制器（controller）进程，而这个控制器到底是干嘛的呢？
我们都知道一个高可用的集群除了要应对风险，还有很多的要求，比如伸缩、滚动升级等需求，伸缩就是可以动态的定义pod的数量，滚动升级就是我们理解的平滑升级，当升级pod的时候，我们不可以直接先删除一个pod，然后创建一个新的，这样会有没有服务的真空期。而controller的存在就是可以实现pod的运维的。controller的具体实现有
- Deployment--这个主要是部署无状态应用的pod，什么是无状态呢，简单理解就是每一个pod都是一样的，没有需要维护的特殊状态，每个服务发送的请求对于服务器而言是一样的。而我们的创建语句就是使用的关键词就是
deployment,比如kubectl create deployment myDeployment --image=nginx。 - Stateful，这个就专门部署有状态的pod，所谓的有状态就是保持数据持久化的服务，比如数据库，队列等等服务
- DaemonSet，这个一般用于运行守护进程的，就是每个pod在创建的时候都会运行一个并且在pod结束的时候也会销毁的进程，主要的用途是部署日志采集工作，守护线程，资源监控等工作
每个controller就是将多个pod划分成一个控制器，然后统一管理，所以控制器和pod是多对多的关系，就是一个控制器可以包含多个pod，一个pod可以被多个控制器包含
cloud-controller-manager
这个和上面的一样，只是这个是用于云端的。允许你将你的集群连接到云提供商的 API 之上，这样我们将和云平台打交道的组件和本地的组件区分开，方便管理和运维
总结
以上就是关于白话K8S的第一篇文章，其实主要叙述的就是简单的k8s的组件介绍和每个组件的作用，在支撑k8s这个集群中扮演了什么角色，当然，我所介绍的每个组件其实还没有深入去介绍，在之后的文章里会使用白话的方式详细介绍每个组件的用法。希望大家喜欢！
