作为软件工程师，我们应该熟悉 K8s，尽管它有点像 DevOps，但它能让我们更好地了解幕后发生的事情，让我们与部署工作更密切相关，更有责任感。本文将从软件工程师的角度探讨 Kubernetes (K8s)，我们将介绍其 动机、原理和核心组件 ，助力于开发者们提升 Kubernetes 的专业知识水平，能更有信心地拥抱这项前沿技术！   。

背景

在谈论 Kubernetes 之前，首先让我们了解一下什么是 容器 。   。

当我们考虑一个这样的场景时，容器的概念就会变得很清晰：在开发人员完成满足特定需求的代码编写后，下一步就是将其打包并无缝安装到另一台主机上，确保我们的客户可以轻松安装并享受其优势。那如何打包并安装到另一台主机上？通常，我们有很多依赖项，如二进制代码、依赖库和不同的操作系统，我们需要将它们全部打成一个包，即所谓的 "容器"。   。

换句话说，我们可以将代码与所有依赖项一起装入容器，然后在远程机器上轻松运行，或者用工程术语来说， "部署我们的服务" 。   。

部署挑战

既然我们知道我们的服务是使用容器运输的，那么就会出现这些主要问题:

• 如何才能知道我们的容器服务不会崩溃？我们希望确保如果一个容器宕机，另一个容器将启动.

• 怎样确保这个容器有足够的资源运行？也许它占用的资源比实际需要的还要多.

• 如何管理版本部署，这意味着当我们升级代码时，可以在不停机的情况下完成？我们希望确保服务的高可用性.

• 如何让我们的容器相互对话?

• 当我们的请求增加或减少时，如何进行扩展或缩减？   。

在采用 K8s 之前，AppsFlyer 曾遇到过这些问题，而作为一家拥有强大平台团队的公司，我们通过内部实施解决了这些问题。例如，为了管理服务的生命周期，我们创建了一个名为"Medic"的流程，通过不断向健康检查 API 发送 GET 请求，确保我们的服务始终正常运行。   。

另一个例子是，我们的大多数服务都是通过一个 docker 容器 和用于部署与管理服务的 内部工具（"Santa"） 部署在一个 ec2 实例上的。这不会与任何其他服务共享，否则就会浪费资源、时间，更重要的是，还会浪费金钱。   。

K8s 解决方案

从上文可以了解到，Kubernetes 的实施是为了解决我提到的挑战。   。

Kubernetes 的定义是：“这是一个用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统。”换句话说，Kubernetes 为我们提供了一个容器编排系统，用于妥善管理我们的集群，让我们可以部署、管理资源并扩展应用。K8s 将我们的容器包裹起来，为我们掌舵。   。

以下就是我们从使用 K8s 和解决上述挑战中获得的一些好处:

• 崩溃时容器的自行修复 ——Kubernetes 提供了一种健康检查机制。这意味着不再需要实现检查 API 来对我们的服务进行采样.

• 应用容器的自动分发和调度为我们提供了 节点资源的高效利用 。通过与多个应用程序共享节点实例，明智、高效地利用资源.

• 自动推出和回滚，无需停机 .

• 服务发现和负载平衡可 帮助容器相互通信 .

• 水平扩展可 确保开发人员在低负载或高负载的情况下同时使用应用程序 ，从而提高应用程序的性能。   。

总之，Kubernetes 是大规模管理容器化应用程序的最佳解决方案。凭借其强大的组件和自动化功能，Kubernetes 简化了应用程序生命周期的部署、扩展和管理。与直接在一个 EC2 实例上使用 Docker 相比， Kubernetes 可以节省时间和精力 ，并为管理生产中的应用程序提供基本功能。   。

最重要的是， Kubernetes 能为公司节省资金 。通过自动管理基础设施，Kubernetes 减少了对人工干预和内部工具的需求，如上所述，这可以节省大量运营成本。此外，Kubernetes 还可以帮助 优化资源利用率 ，使在相同硬件上运行更多应用程序成为可能，从而节省成本。   。

每位开发人员都应了解的 K8s 基本组件

  。

Kubernetes 的核心组件分为两大类： 控制平面组件和节点 。让我们来看看这些高级组件：   。

API 服务器

API 服务器是控制平面的核心组件，负责公开 Kubernetes API 并处理 API 请求。它是集群中其他组件（如 kubectl 命令行工具或 Kubernetes 面板）与集群交互的主要方式。   。

调度器

调度器负责根据可用资源以及指定的限制和规则，将 pod 调度到集群中的节点上。它可确保以最大限度提高资源利用率和减少资源争用的方式将 pod 放置在节点上。   。

控制管理器

控制管理器是在控制平面上运行的进程，负责管理集群的状态并确保其符合所需的状态。它由多个不同的控制器组成，每个控制器负责集群管理的特定方面，例如部署控制器，它负责管理集群中应用程序的部署。   。

云控制管理器

云控制管理器是在云平台上运行 Kubernetes 时使用的特殊组件。它负责将 Kubernetes 控制平面与云提供商的 API 集成，允许集群使用云的特定功能和资源。   。

etcd

etcd 是一个分布式键值存储，用于存储 Kubernetes 集群的配置数据，包括集群的当前状态和期望状态。它用于存储需要在集群中所有节点间持久化的数据，如集群中 pod、服务和其他对象的信息。   。

Kubelet

Kubelet 是运行在集群中每个节点上的守护进程，负责管理该节点上的 pod。Kubelet 负责启动和停止 pod、监控 pod 的健康状况并在必要时重新启动 pod 等任务。它与 Kubernetes 控制平面通信，以接收关于运行哪些 pod 以及如何管理它们的指令，还与容器运行时（如 Docker）通信，以实际执行容器。   。

Kube-proxy

Kube-proxy 是一个在集群中每个节点上运行的守护进程，负责为集群实施虚拟网络基础设施。Kube-proxy 使用网络编程技术，根据集群网络配置中定义的规则，将网络流量转发到适当的 pod 或服务。Kube-proxy 执行的一些主要任务包括负载平衡、服务发现和网络策略执行。   。

总结

作为开发人员，全面了解我们所遇到的技术至关重要，无论这些技术是与我们的直接职责直接相关，还是由单独的 DevOps 团队管理，本文将作为一个完美的起点，推动您深入了解 K8s 的世界。   。

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开源地址：github.com/seal-io/walrus   。

参考链接 ： https://medium.com/appsflyerengineering/hi-developer-meet-kubernetes-8652bdc210d9 。

最后此篇关于从软件工程师角度聊聊Kubernetes的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于从软件工程师角度聊聊Kubernetes的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。