Docker&K8s

1. Docker

1.1 Docker是什么

用于构建容器化平台的软件，进程管理软件，主要用于部署应用程序并守护应用进程。容器是由docker软件启动的业务集成，该进程由docker全权管理。容器是进程，由内核机制来完成容器隔离。docker软件包含客户端和服务器，本机客户端和服务器通过Unix套接字通讯。docker服务端通过接受客户端请求来管理容器进程和镜像。

1.2 Docker能做什么

容器是一种轻量级的虚拟化技术，而Docker是一个提供容器管理功能的开源平台。

应用程序打包（应用程序+环境依赖）解决环境一致性问题。进程（容器）隔离以及进程的资源限制。docker swarm 快速部署、快速伸缩；docker swarm 负载均衡与集群化部署；docker swarm 配置与密钥管理。

Docker Swarm是Docker的一个原生集群和编排工具，它允许将多个Docker主机组织成一个集群，以便在集群中部署和管理容器化应用程序。Docker Swarm提供了一种简单、可扩展的方式来管理和协调Docker容器，能够轻松地实现容器的高可用性、负载均衡和故障恢复。

Docker Swarm的主要组件包括：

1. Swarm集群：一个由多个Docker主机组成的集群，这些主机共同运行容器化应用程序。
2. Swarm节点：集群中的每个Docker主机都是一个Swarm节点。节点可以是管理节点（负责管理集群状态和调度容器）或工作节点（负责运行容器）。
3. Swarm服务：在Swarm集群中部署和管理的应用程序或服务。服务可以由一个或多个容器实例组成，这些实例可以在集群中的任何节点上运行。
4. Swarm编排：Docker Swarm提供了一种声明式的方式来定义和管理服务。您可以使用Docker Compose文件来描述应用程序的服务、网络和卷，然后使用docker stack命令在Swarm集群中部署和管理这些服务。

使用Docker Swarm，可以实现以下功能：

• 服务发现和负载均衡：Swarm集群内的服务可以自动发现其他服务，并通过内置的负载均衡器进行流量分发。
• 弹性伸缩：根据需要动态调整服务的容器实例数量。
• 滚动更新：无需停机即可更新服务的容器镜像。
• 故障恢复：当容器实例失败时，Swarm会自动在其他节点上重新调度新的实例。
• 安全性：通过Docker中的TLS相互认证和加密通信来保护集群的安全。

1.3 Docker技术边界

遵循单一原则，一个docker只运行一个应用程序的主进程。docker是进程，不能在容器中搭建带界面的开发环境。

2. k8s

2.1 K8s是什么

K8s是一个分布式容器管理（编排）与服务管理平台（软件）；K8s本身不具备将应用容器化的能力，而是通过容器运行时接口与容器化平台交互，从而管理容器；K8s协调多个节点以及资源，确保应用程序的稳定运行；K8s master节点组件：调度器，控制管理器，api server，etcd。K8s worker 节点组件：kubectl K8s命令行客户端，用于和api server交互，kubelet 每个节点机器上运行的守护进程，用户获取节点信息、节点容器信息以及负责节点容器平台的交互；kube-proxy 实现网络代理和负载均衡；容器运行时与kubelet和容器平台交互；容器平台（docker）负责具体的容器操作。

2.2 K8s能做什么

快速部署分布式应用，并提供自动伸缩机制，回滚机制；提供服务发现和负载均衡；容器配额管理；故障发现和故障转移；提供pod作为容器的载体，可以方便实现sidecar模式(一个主业务容器+一个或多个辅助容器)；配置和密钥管理；节点容器信息与资源信息的监控；支持多种存储类型。

2.3 K8s技术边界

K8s本身不具备将应用程序容器化的能力；不部署源码，不构建镜像；不限定应用程序类型；不支持应用程序级别的内种服务（mysql，kafka等中间件）。

2.4 专业术语

CRI： CRI（Container Runtime Interface）是容器运行时接口的缩写，它定义了Kubernetes与容器运行时之间的通信协议。CRI使得Kubernetes能够与多种容器运行时（如Docker、containerd、CRI-O等）进行集成，实现容器的管理和编排。

etcd： etcd是一个分布式键值存储系统，用于存储和管理Kubernetes集群的配置数据和状态信息。etcd是Kubernetes的核心组件之一，它提供了一种可靠、高性能的存储方式，使得Kubernetes集群能够在分布式环境中保持一致性和同步。

在Kubernetes集群中，etcd负责存储和管理以下类型的数据：

1. 集群配置：包括集群的网络配置、访问控制策略等。
2. 节点信息：包括集群中的节点状态、资源使用情况等。
3. 工作负载：包括部署、服务、配置映射、密钥等。

pod ： pod是K8s的最小调度单元，每个pod包含一个根容器pause容器和一个或多个业务容器。同一个pod的容器共享网络和存储。

service： 将一组运行在pod中的应用程序公开为网络服务

控制器： deployment 、DaemonSet等均为控制器资源，存在的意义在于，使集群中的一组pod的实际状态向控制器所定义的预期状态靠拢。

label： 是键值对结构，键和值均由用户定义。可以被附加到各种资源，用于资源管理。