1. 应用部署方式
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传统部署：互联网早期，会直接将应用程序部署在物理机上
优点：简单，不需要其它技术的参与
缺点：不能为应用程序定义资源使用边界，很难合理地分配计算资源，而且程序之间容易产生影响
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虚拟化部署：可以在一台物理机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都是独立的一个环境
优点：程序环境不会相互产生影响，提供了一定程度的安全性
缺点：增加了操作系统，浪费了部分资源
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容器化部署：与虚拟化类似，但是共享了操作系统
优点：
1. 可以保证每个容器拥有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等
2. 运行应用程序所需要的资源都被容器包装，并和底层基础架构解耦
3. 容器化的应用程序可以跨云服务商、跨Linux操作系统发行版进行部署
容器化部署方式给带来很多的便利，但是也会出现一些问题，比如说：
- 一个容器故障停机了，怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器
- 当并发访问量变大的时候，怎么样做到横向扩展容器数量
这些容器管理的问题统称为容器编排问题，为了解决这些容器编排问题，就产生了一些容器编排的软件：
- Swarm：Docker自己的容器编排工具
- Mesos：Apache的一个资源统一管控的工具，需要和Marathon结合使用
- Kubernetes：Google开源的的容器编排工具
2. kubernetes 简介
kubernetes，是一个基于容器技术的分布式架构方案，于2014年9月发布第一个版本，2015年7月发布第一个正式版本。kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的主要功能：
- 自我修复：一旦某一个容器崩溃，能够在1秒中左右迅速启动新的容器
- 弹性伸缩：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
- 服务发现：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
- 负载均衡：如果一个服务起动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡
- 版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本
- 存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷
在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。
- kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。
- kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在
Pod中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。- Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了
Service资源实现这个功能。- 如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种
存储系统。- 学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的
Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作。
3. kubernetes 组件
一个kubernetes集群主要是由控制节点(master)、工作节点(node)构成，每个节点上都会安装不同的组件。
Kubernetes Cluster = N Master Node + N Worker Node：N主节点+N工作节点； N>=1
master：集群的控制平面，负责集群的决策 ( 管理 )
- ApiServer : 资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
- Scheduler : 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点
- ControllerManager : 负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等
- Etcd ：负责存储集群中各种资源对象的信息
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境 ( 干活 )
- Kubelet : 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
- KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡
- Docker : 负责节点上容器的各种操作
- Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控
- Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行
- Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器
- Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等
- Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod
- Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签
- NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境
下面，以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系：
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首先要明确，一旦kubernetes环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中；
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一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件；
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apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上，在此时，它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知apiServer；
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apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务；
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kubelet接收到指令后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod，pod是kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在pod中；
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至此一个nginx服务就运行了，如果需要访问nginx，就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理。
这样，外界用户就可以访问集群中的nginx服务了。
4. 集群简介
集群（Cluster）是指由多台计算机（通常称为节点）组成的计算系统，这些节点通过网络连接并协同工作，以提供更高的性能、可靠性和可用性。集群的主要目的是将多台计算机的资源（如处理能力、存储、网络等）结合起来，像一个整体系统一样运行，从而提供比单台计算机更强大的计算能力。
集群可以根据用途和配置分为不同类型：
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高性能计算集群（HPC Cluster）：
- 用于执行需要大量计算资源的任务，如科学计算、天气预报、基因分析等；
- 通过并行计算将任务分配到多个节点上，从而加快计算速度。
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高可用性集群（HA Cluster）：
- 旨在提高系统的可靠性和可用性，确保服务在硬件或软件故障时仍能正常运行；
- 常用于关键业务系统，节点之间可以互为备份，当一个节点出现故障时，其他节点可以接管其工作。
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负载均衡集群（Load Balancing Cluster）：
- 通过将请求分配到不同节点上，均衡各节点的负载，从而提高系统的处理能力；
- 常用于 web 服务器集群，确保高并发请求能够被高效处理。
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存储集群：
- 多台服务器共享存储资源，以提供高容量、高可靠性的存储解决方案；
- 例如分布式存储系统，如 Hadoop、Ceph 等。
