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Kubernetes（K8s）基础知识 Kubernetes，简称K8s，是Google开源的一个容器编排系统，自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。K8s在现代云原生应用开发中扮演着核心角色，它使得在分布式环境中运行微服务变得更为简单和高效。

1.概念理解

• Pod：Kubernetes的基本运行单元，是部署和管理应用实例的容器化封装。一个Pod可以包含一个或多个紧密相关的容器。

• Service：为一组Pod提供稳定网络访问的服务抽象，确保即使Pod重启，服务依然可用。

• Deployment：定义应用程序的期望状态，如副本数量，用于滚动更新和回滚。

• ReplicaSet：保证集群中有指定数量的Pod副本，实现高可用性。

• ConfigMap/Secrets：用于存储非敏感配置数据（ConfigMap）和敏感信息（Secrets），供Pod使用。

• Ingress：处理外部到集群内部的网络流量，定义了访问服务的路由规则。

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2.工作流程

• 部署应用：通过YAML文件定义Pod、Service和Deployment，使用kubectl apply -f命令部署。

• 扩展应用：调整Deployment的副本数量，K8s会自动创建或销毁Pod以保持期望状态。

• 更新应用：使用Deployment的滚动更新功能，逐步替换旧版本Pod，减少服务中断。

• 健康检查：K8s通过容器的Liveness和Readiness探针来监控应用的健康状态，异常时会重启容器或重新调度。

• 日志与监控：K8s提供了统一的日志收集机制，并可通过Prometheus等工具进行集群级别的性能监控。

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3.网络模型 K8s采用CNI（Container Network Interface）标准，允许用户自定义网络插件。默认的Flannel或Calico网络方案提供Pod间通信。

• Cluster IP：每个Service都有一个内部IP，Pod可以通过它访问同一集群内的Service。

• NodePort：将Service暴露到节点的特定端口，允许外部通过节点IP和端口访问。

• LoadBalancer：在云环境中，K8s Service可配置为LoadBalancer类型，由云服务商提供负载均衡服务。

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4.安全与治理

• RBAC（Role-Based Access Control）：精细控制用户和系统组件对资源的访问权限。

• 网络策略：限制Pod间的网络通信，提高安全性。

• Secrets：加密敏感数据，如数据库密码，避免明文存储。

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5.扩展与生态 K8s拥有丰富的生态系统，包括持久化存储（Persistent Volumes）、自动伸缩（Horizontal Pod Autoscaler）、作业调度（CronJob）以及各种社区开发的Operator，用于管理特定的应用类型。

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6.应用场景 K8s广泛应用于微服务架构、CI/CD流程、大数据处理、AI训练等场景，提供了一种可移植、可扩展的平台，简化了云原生应用的管理和运维。

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