匯報(bào)人：XXKubernetes介紹目錄Kubernetes概述01Kubernetes架構(gòu)02Kubernetes核心特性03Kubernetes使用方法04Kubernetes生態(tài)系統(tǒng)05Kubernetes的挑戰(zhàn)與未來0601Kubernetes概述定義與起源Kubernetes是一個開源的容器編排平臺，用于自動化部署、擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序。Kubernetes起源于Google的內(nèi)部項(xiàng)目Borg，后來開源并由云原生計(jì)算基金會（CNCF）托管。Kubernetes的定義Kubernetes的起源核心概念解析PodsServices01Pod是Kubernetes中的基本部署單元，它封裝了一個或多個容器，以及它們的存儲、網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)行參數(shù)。02Service定義了一組Pod的訪問規(guī)則，為Pod提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和故障轉(zhuǎn)移。核心概念解析Namespaces為Kubernetes集群中的資源提供隔離機(jī)制，允許用戶在同一個物理集群上運(yùn)行多個虛擬集群。NamespacesVolumes用于在Pod中提供持久化存儲，支持多種類型，如本地存儲、云存儲和分布式文件系統(tǒng)。Volumes應(yīng)用場景分析01Kubernetes通過容器編排，有效支持微服務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的快速部署和彈性伸縮。02利用Kubernetes的聲明式配置，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的自動化部署、擴(kuò)展和管理，提高運(yùn)維效率。微服務(wù)架構(gòu)支持自動化部署與管理應(yīng)用場景分析Kubernetes支持跨云部署，允許用戶在不同的云環(huán)境之間遷移和擴(kuò)展應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)真正的云原生?？缭破脚_部署01結(jié)合CI/CD工具，Kubernetes可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的快速迭代和持續(xù)部署，加速軟件開發(fā)周期。持續(xù)集成和持續(xù)部署(CI/CD)0202Kubernetes架構(gòu)組件功能介紹作為Kubernetes的前端API，負(fù)責(zé)處理集群中的所有REST操作，是整個系統(tǒng)的控制入口。01kube-apiserver負(fù)責(zé)調(diào)度Pod到合適的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，考慮資源需求、硬件/軟件/策略約束等因素。02kube-scheduler運(yùn)行控制器進(jìn)程，包括節(jié)點(diǎn)控制器、端點(diǎn)控制器、命名空間控制器等，確保集群狀態(tài)符合預(yù)期。03kube-controller-manager組件功能介紹在所有節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，確保容器都運(yùn)行在Pod中，并且健康運(yùn)行。kubelet在每個節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，維護(hù)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)服務(wù)抽象，如負(fù)載均衡和路由。kube-proxy集群架構(gòu)設(shè)計(jì)Pod是Kubernetes中的基本部署單元，可以包含一個或多個容器，它們共享存儲、網(wǎng)絡(luò)和配置。Pod設(shè)計(jì)03工作節(jié)點(diǎn)運(yùn)行實(shí)際的應(yīng)用負(fù)載，每個節(jié)點(diǎn)上都有kubelet、kube-proxy和容器運(yùn)行時環(huán)境。工作節(jié)點(diǎn)（WorkerNode）02主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)整個集群的管理和調(diào)度，包括API服務(wù)器、調(diào)度器、控制器管理器等組件。主節(jié)點(diǎn)（MasterNode）01集群架構(gòu)設(shè)計(jì)01服務(wù)發(fā)現(xiàn)與負(fù)載均衡Kubernetes通過服務(wù)(Service)抽象實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外部的負(fù)載均衡，確保流量正確地路由到Pods。02持久化存儲持久卷(PersistentVolume)和持久卷聲明(PersistentVolumeClaim)為應(yīng)用提供穩(wěn)定的存儲解決方案。高可用性機(jī)制Kubernetes通過副本控制器確保應(yīng)用的多個實(shí)例運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)故障自動恢復(fù)和負(fù)載均衡。副本控制器通過服務(wù)（Service）和標(biāo)簽選擇器，Kubernetes可以自動將流量從故障節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到健康節(jié)點(diǎn)。自動故障轉(zhuǎn)移使用持久化卷（PV）和持久化卷聲明（PVC），確保數(shù)據(jù)在容器重啟或故障時不會丟失。持久化存儲01020303Kubernetes核心特性自動化部署Kubernetes通過聲明式配置，用戶只需定義應(yīng)用狀態(tài)，系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)部署和更新。聲明式配置Kubernetes監(jiān)控容器健康狀態(tài)，自動重啟失敗的容器，確保應(yīng)用的高可用性。自我修復(fù)機(jī)制滾動更新允許Kubernetes逐個替換舊的Pod實(shí)例，確保服務(wù)的持續(xù)可用性和零停機(jī)。滾動更新負(fù)載均衡與服務(wù)發(fā)現(xiàn)Kubernetes通過Service資源實(shí)現(xiàn)自動負(fù)載均衡，將流量均勻分配到多個Pod實(shí)例。自動負(fù)載均衡0102Kubernetes使用DNS或環(huán)境變量實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，確保Pod間能夠互相通信，無需硬編碼IP地址。服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制03Ingress資源允許用戶定義外部訪問集群服務(wù)的規(guī)則，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的負(fù)載均衡策略和SSL終止。Ingress資源管理擴(kuò)展與自愈能力Kubernetes通過HorizontalPodAutoscaler實(shí)現(xiàn)自動擴(kuò)縮容，根據(jù)CPU使用率等指標(biāo)動態(tài)調(diào)整副本數(shù)量。自動擴(kuò)縮容01當(dāng)Pod出現(xiàn)故障時，Kubernetes會自動重啟容器，若容器無法恢復(fù)，會重新調(diào)度Pod到健康節(jié)點(diǎn)上。自我修復(fù)機(jī)制02Kubernetes提供了存活探針（livenessprobes）和就緒探針（readinessprobes），確保服務(wù)的高可用性。健康檢查0304Kubernetes使用方法安裝與配置用戶可以根據(jù)自己的需求選擇Minikube、kubeadm或云服務(wù)提供商的Kubernetes服務(wù)進(jìn)行安裝。選擇合適的安裝方式配置Pod網(wǎng)絡(luò)插件，如Calico或Flannel，確保集群內(nèi)部通信和跨節(jié)點(diǎn)通信的順暢。配置集群網(wǎng)絡(luò)安裝與配置01設(shè)置持久化存儲配置持久卷（PV）和持久卷聲明（PVC），為應(yīng)用提供穩(wěn)定的存儲解決方案。02安裝儀表盤安裝KubernetesDashboard，提供圖形界面管理集群資源，方便監(jiān)控和故障排查。常用命令行操作使用`kubectlrun`命令快速部署一個簡單的應(yīng)用，例如：`kubectlrunnginx--image=nginx`。部署應(yīng)用通過`kubectlget`命令查看集群中資源的狀態(tài)，如`kubectlgetpods`列出所有Pods。查看資源狀態(tài)利用`kubectllogs`命令查看容器的日志，例如：`kubectllogsmy-pod-cmy-container`。日志查看常用命令行操作在容器內(nèi)執(zhí)行命令，使用`kubectlexec`，如：`kubectlexecmy-pod--ls/`查看容器內(nèi)文件系統(tǒng)。執(zhí)行命令使用`kubectldelete`命令刪除資源，例如：`kubectldeletepodmy-pod`刪除指定的Pod。資源刪除部署應(yīng)用實(shí)例使用kubectl命令創(chuàng)建Deployment，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的快速部署和版本控制。01創(chuàng)建Deployment通過定義Service資源，為應(yīng)用實(shí)例提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)訪問入口。02配置Service利用PersistentVolume和PersistentVolumeClaim為應(yīng)用實(shí)例配置持久化存儲，保證數(shù)據(jù)不丟失。03設(shè)置持久化存儲05Kubernetes生態(tài)系統(tǒng)插件與擴(kuò)展Istio為微服務(wù)架構(gòu)提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、故障恢復(fù)等功能，是Kubernetes的流行擴(kuò)展之一。服務(wù)網(wǎng)格Istio03ELK棧（Elasticsearch,Logstash,Kibana）常用于收集和分析Kubernetes集群的日志數(shù)據(jù)。日志管理工具ELK02Prometheus與Kubernetes集成，提供實(shí)時監(jiān)控和警報(bào)功能，幫助管理員了解集群狀態(tài)。監(jiān)控工具Prometheus01社區(qū)與支持Kubernetes擁有活躍的開源社區(qū)，開發(fā)者可以提交代碼、文檔改進(jìn)，共同推動項(xiàng)目發(fā)展。開源社區(qū)貢獻(xiàn)CNCF推出認(rèn)證考試，如CKAD和CKA，幫助開發(fā)者證明其Kubernetes技能，促進(jìn)職業(yè)發(fā)展。認(rèn)證培訓(xùn)項(xiàng)目眾多云服務(wù)提供商和企業(yè)為Kubernetes提供技術(shù)支持，確保用戶在部署和運(yùn)行中得到幫助。技術(shù)支持與服務(wù)010203與云服務(wù)集成Kubernetes能夠支持在多個云平臺上部署應(yīng)用，如AWS、Azure和GoogleCloudPlatform。支持多云部署與云服務(wù)提供商如AWS的EKS、Azure的AKS等工具集成，簡化集群管理和應(yīng)用部署。集成云服務(wù)提供商工具Kubernetes與云原生應(yīng)用緊密集成，支持微服務(wù)架構(gòu)，提高應(yīng)用的可擴(kuò)展性和彈性。云原生應(yīng)用支持06Kubernetes的挑戰(zhàn)與未來安全性問題Kubernetes需確保容器間隔離，防止惡意容器影響整個集群的安全性。容器安全實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的網(wǎng)絡(luò)訪問控制，以防止未授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問和數(shù)據(jù)泄露。網(wǎng)絡(luò)策略強(qiáng)化用戶和組件的身份驗(yàn)證，確保只有授權(quán)用戶和組件可以訪問集群資源。身份驗(yàn)證與授權(quán)及時更新和打補(bǔ)丁，以防范已知漏洞，保持集群的安全性。安全補(bǔ)丁管理持續(xù)集成與交付Kubernetes通過Jenkins、GitLabCI等自動化工具實(shí)現(xiàn)持續(xù)集成，提高開發(fā)效率。集成自動化工具01利用Helm和Kustomize等工具，Kubernetes簡化了應(yīng)用的部署和版本控制流程。交付流程優(yōu)化02持續(xù)集成與交付01DockerRegistry等鏡像倉庫的集成，確保了容器鏡像的安全分發(fā)和版本控制。02Prometheus和ELKStack等監(jiān)控工具幫助