Kubernetes是谷歌開源的容器編排引擎，架構和設計思想來源于谷歌內部使用調度工具——Borg。Borg是谷歌一個久負盛名的的內部使用的大規模集群管理系統，它基于Linux Container(LXC)技術，提供了面向應用的容器集群部署和管理系統。Kubernetes的目標旨在消除編排物理/虛擬計算，網絡和存儲基礎設施的負擔，并使應用程序運營商和開發人員完全將重點放在以容器為中心的原語上進行自助運營。實現資源管理的自動化，以及跨多個數據中心的資源利用率最大化。

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Kubernetes是一套完備的容器集群管理引擎，它提供了各種機制和接口來保證應用的快速發布和健康運行，提供了豐富的命令行工具(CLI)和API接口，便于與集群交互，同時Kubernetes提供了多層次的安全防護和隔離機制，多租戶應用的支撐能力，應用的全生命周期管理，可擴展的自動資源調度機制，多粒度的資源配額管理能力，多租戶支持的統一配置管理組件，多可用區域支撐，Kubernetes提供了一整套完善的容器管理工具，為容器集群管理提供了一站式服務。

Kubernetes架構

Kubernetes的整體架構，如下圖所示：

Kubernetes主要由以下幾個核心組件組成：

• etcd保存了整個集群的狀態;
• kube-apiserver提供了資源操作的唯一入口，并提供認證、授權、訪問控制、API 注冊和發現等機制;
• kube-controller-manager負責維護集群的狀態，比如故障檢測、自動擴展、滾動更新等;
• kube-scheduler負責資源的調度，按照預定的調度策略將Pod調度到相應的機器上;
• kubelet負責維持容器的生命周期，同時也負責Volume(CVI)和網絡(CNI)的管理;
• Container runtime負責鏡像管理以及Pod和容器的真正運行(CRI)，默認的容器運行時為Docker;
• kube-proxy負責為Service提供cluster內部的服務發現和負載均衡。

除了核心組件，還有一些推薦的Add-ons：

• kube-dns負責為整個集群提供DNS服務
• Ingress Controller為服務提供外網入口
• Heapster提供資源監控
• Dashboard提供 GUI
• Federation提供跨可用區的集群
• Fluentd-elasticsearch提供集群日志采集、存儲與查詢

下圖描述了創建pod的對象出發，其Kubernetes各個組件之間的交互及其工作流的時序圖：

通過上圖了解到創建pod的對象時，Kubernetes各個組件之間的交互及其工作流，使Kubernetes從業者更能理解Kubernetes各個組件的作用和相互之間怎么交互。