【面试题】简单聊一下什么是云原生、什么是k8s、容器,容器与虚机相比优势

  1. 云原生(Cloud Native)
    • 定义:云原生是一种构建和运行应用程序的方法,旨在充分利用云计算的优势。它涵盖了一系列技术和理念,包括容器化、微服务架构、自动化部署与管理等。
    • 特点:云原生应用程序被设计为可弹性扩展、容错性强,能够快速响应变化。例如,一个电商平台的云原生应用可以根据用户流量自动调整资源,在促销活动期间增加服务器资源来处理更多订单,活动结束后减少资源以节省成本。同时,它通过微服务架构将应用拆分成多个小型、独立的服务,每个服务可以独立开发、部署和更新,提高了开发和运维的效率。
  2. Kubernetes(K8s)
    • 定义:Kubernetes 是一个开源的容器编排平台,用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理。它可以理解为容器的“大管家”。
    • 功能:K8s 提供了诸如自动部署容器到集群节点、负载均衡、自动伸缩以及滚动更新等功能。例如,当一个 Web 应用需要从 3 个实例扩展到 5 个实例时,K8s 可以自动完成这个过程,确保新的容器实例正确部署并加入到服务中,同时将流量均匀地分配到各个实例上。而且在进行软件版本更新时,K8s 支持滚动更新,即逐步替换旧版本的容器为新版本,避免一次性更新导致的服务中断。
  3. 容器(Container)
    • 定义:容器是一种轻量级的、可执行的独立软件包,它包含了运行应用程序所需的所有内容,如代码、运行时环境、系统工具、系统库等。每个容器都可以看作是一个独立的“小盒子”,里面封装了应用及其依赖。
    • 原理:容器基于操作系统的内核特性,如 Linux 命名空间(Namespaces)和控制组(cgroups)实现资源隔离和限制。例如,不同的容器可以有各自独立的文件系统、网络空间等,相互之间不会干扰。同时,控制组可以限制容器对 CPU、内存等资源的使用量。
  4. 容器与虚拟机相比的优势
    • 启动速度
      • 容器:启动速度极快,通常在秒级甚至毫秒级。这是因为容器共享宿主机的操作系统内核,启动时只需加载容器内的应用和相关配置。例如,一个基于容器的 Web 应用可以在几秒钟内启动并对外提供服务。
      • 虚拟机:启动时间较长,一般需要数十秒甚至几分钟。虚拟机需要加载完整的操作系统镜像,包括内核、驱动等,这一过程较为耗时。
    • 资源占用
      • 容器:资源占用少,因为容器共享宿主机的操作系统内核,只需要额外占用应用运行所需的资源,如代码、库文件等。例如,多个容器化的应用可以在同一台物理机上高效运行,每个容器仅占用少量的内存和 CPU 资源。
      • 虚拟机:资源占用多,每个虚拟机都需要独立的操作系统镜像,包括内核、驱动、系统文件等,即使应用本身很小,也需要占用大量的磁盘空间和内存等资源。
    • 灵活性和可移植性
      • 容器:灵活性高,可移植性强。容器可以在不同的操作系统环境(只要内核支持)中运行,无论是在物理机、虚拟机还是公有云、私有云环境,都能保持一致的运行状态。例如,开发人员在本地开发环境中创建的容器,可以直接部署到生产环境的云服务器上,无需过多修改。
      • 虚拟机:可移植性相对较差,由于虚拟机包含了特定的操作系统镜像和硬件配置信息,在不同的硬件环境或云平台上迁移时,可能会遇到兼容性问题,需要进行额外的配置和调整。

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