用类比在 10 分钟内解释 Kubernetes

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27707 via Pixabay, CC0。由 Jen Wike Huger 修改。

Kubernetes 容器编排系统背后的概念可能难以理解。我创建了一个关于出租房屋房间的简单类比，以帮助您了解 Kubernetes 的工作原理。

如何在您的房子里出租房间

假设您拥有一栋有 10 个房间的房子。您想通过在线住宿服务出租其中的三个房间。您有两个选择：您可以自己发布广告并管理一切，或者您可以聘请某人为您做这件事。

因为这对您来说更简单，所以您决定聘请一位租赁代理来处理这些事情。您与代理签订的合同规定

在任何时候，都应有三个房间可供客人租用。
每个房间都将有两张床。
每次客人预订时，都需要在正确的时间交出钥匙。
每次客人离开时，房间都必须打扫干净。
如果预订请求过多（例如在假期期间），则预订可用性可以从三个增加到十个。

就是这样！您的责任基本结束了，尽管您可以使用电话不时联系代理进行查询。

如何管理租赁物业

代理聘请员工来处理您的要求。假设有三名员工管理三个房间：当房间一被预订时，员工一确保房间状况良好，提供钥匙、清洁服务等等。

床是最基本的实体，因为它是客人过夜所需的最基本要求。

代理将有关员工、房间、床、预订等的所有信息都保存在笔记本中。代理还会跟踪员工的休假时间，以便在一名员工生病或休假时将另一名员工分配到房间。代理使用电话在需要时联系员工。

当客人在线预订房间时，预订会被重定向到其中一名员工，该员工确保房间已准备就绪。客人到达，拿到钥匙，晚上睡在床上。之后房间会被打扫干净，然后循环重复。

这一切听起来都很简单，但这与 Kubernetes 有什么关系呢？

Kubernetes 与此有何关系

您通过聘请代理（由代理雇用其他人）实现的自动化类似于 Kubernetes 对应用程序所做的事情。以下是它的工作原理。

假设您是一名应用程序开发人员，而不是出租房屋的所有者。正如租赁房间中最基本的实体是床一样，您的应用程序（满足用户需求的最基本实体）在容器内运行。应用程序的“房间”称为 pod，您的应用程序就在其中运行。

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节点或工作节点本质上是一台 pod 在其中运行的机器。

代理的员工确保客房功能齐全。在 Kubernetes 中，您没有员工，但有一种称为 kubelet 的东西。 Kubelet 是节点内部的代理，可确保在该节点内部运行的 pod 处于健康状态。

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租赁代理对应于 Kubernetes 中的两件事：kube-scheduler 和 kube-controller manager。正如代理决定哪个房间应分配给哪个员工一样，kube-scheduler 根据可用资源及其要求，决定哪个 pod 在哪个节点中运行。请记住，节点是一台机器，而 pod 在节点内部运行。就像代理决定在员工休假时该怎么做一样，kube-controller manager 决定在节点宕机或机器因任何原因停止工作时该怎么做。

代理的笔记本，其中记录了有关要出租多少房间、有多少床位可用、哪个员工在做什么等等的所有详细信息，对应于 etcd 数据存储。这就是配置数据存储的位置，例如，如果您需要始终启动并运行三个 pod。

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Kubernetes 中的主节点和工作节点就像代理和员工用来沟通的电话。主 api-server 就像代理的电话，而每个工作节点的 kube-proxy 就像员工的电话。

API server connecting components together

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api-server、etcd、kube-controller manager 和 kube-scheduler 构成了此 Kubernetes 实例的某种控制中心。

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部署

您（房主）与代理之间的合同等同于 Kubernetes 中的部署。部署包括您的一组要求，例如需要运行多少个 pod，您需要什么资源（例如 CPU）等等。 Kubernetes 确保在无需人工干预的情况下满足这些要求。

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还记得协议中关于如果预订客人过多该怎么办的额外条款吗？这相当于 Kubernetes 中的自动扩缩。这意味着 Kubernetes 可以扩展您的服务，随着您的应用程序用户增加而为您提供更多 pod，就像如果有更多客人尝试预订，您可以提供更多房间一样。正如您不能将预订扩展到 10 个房间以上一样，您可能需要在自动扩缩上添加上限，因为您不能在不耗尽托管服务器资金的情况下任意继续增加 pod。