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常見問題

什麼是 Kubernetes?

通常被稱為「雲端作業系統」的 Kubernetes 是一個開放原始碼平台,用於管理容器化應用程式和服務的叢集。Kubernetes 是由 Google 工程師 Joe Beda、Brendan Burns 和 Craig McLuckie 在 2014 年所開發,並在不久後成為開放原始碼,而且很快就憑藉其自身力量成為蓬勃發展的雲端原生生態系統。目前,Kubernetes (在古希臘文中意為「舵手」或「飛行員」) 是由 Linux Foundation 的分支機構 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 負責管理。

Kubernetes 是第一個從 CNCF 畢業的專案,它成為有史以來成長速度最快的開放原始碼專案之一。Kubernetes 現在擁有超過 2,300 個參與者,而且廣受大大小小的公司所採用,包括《財富》雜誌前 100 大公司中的一半公司。

Kubernetes 101—關鍵術語

首先,這裡有一些與 Kubernetes 相關的關鍵術語。「Kubernetes Standardized Glossary」(Kubernetes 標準化詞彙表) 頁面上有更詳盡的清單。您還可以利用 Kubernetes 速查表,其中包含常用 kubectl 命令和標誌的列表。

叢集

是一組單獨稱為節點的機器,用於執行由 Kubernetes 管理的容器化應用程式。

節點

是虛擬機還是實體機。一個叢集由一個主節點和多個工作節點組成。

Cloud Container

是包含軟體及其相依性的映像檔。

Pod

是在 Kubernetes 叢集上執行的單個容器或一組容器。

部署

是管理由 pod 表示的複製應用程式的物件。Pod 會部署到叢集的節點上。

副本集

確保同時執行指定數量的 Pod 副本。

服務

描述如何存取由一組 Pod 表示的應用程式。服務通常描述連接埠和負載均衡器,可用於控制對叢集的內部和外部存取。

什麼是 KubeCon?

KubeCon 是 Kubernetes 開發人員和使用者的年度大會。自從 2015 年舉辦的第一屆 KubeCon (當時有 500 名與會者) 以來,KubeCon 已發展成為雲端原生社群的重要活動。2019 年在加州聖地亞哥舉辦的 KubeCon 吸引了 12,000 名開發人員和現場可靠性工程師參與,他們慶祝了圍繞著 Kubernetes 雲端協調平台而蓬勃發展的開放原始碼生態系統的成功。

什麼是 Kubernetes 容器?

隨著越來越多開發人員為包含不同雲端、測試環境、筆記型電腦、裝置、作業系統和平台的一組多樣化運算環境部署軟體,讓軟體能夠可靠地執行也成為一個至關重要的議題。這就是引進容器之處:容器將應用程式與其整個執行階段環境綁在一起。就此意義而言,容器是虛擬化的一種形式,因為容器藉由包含正確的程式庫、相依項目和作業系統來提供可讓應用程式在其中執行的「泡泡」。但容器比虛擬機還小,因為容器僅包含應用程式所需的資源,僅此而已。

Kubernetes 與 Docker 的比較

雖然 Linux 容器自 2008 年以來就已存在,但要等到 Docker 容器於 2013 年出現後才使其聲名大噪。同樣地,人們對於部署容器化應用程式 (包含執行所需之一切的應用程式) 的興趣遽增,因而產生了一個新問題:管理數千個容器。Kubernetes 會自動協調容器的生命週期,進而將容器分配在整個代管基礎架構中。Kubernetes 可根據需求擴充或縮減資源,並且佈建、排程、刪除及監控容器的運作狀況。

Kubernetes 的組成部分為何?

Kubernetes 的關鍵組成部分為叢集、節點和控制面。叢集包含節點,每個節點至少包含一台工作電腦。這些節點代管的 Pod 包含已部署應用程式的元素。控制面通常可跨多部電腦管理叢集內的節點和 Pod,以實現高可用性。

什麼是 Kubernetes

控制面包含以下項目:

  • Kubernetes API 伺服器:提供用於控制 Kubernetes 的應用程式介面 (API)
  • etcd:叢集資料的索引鍵-值存放區
  • Kubernetes 排程器:將新的 Pod 與可用節點配對
  • Kubernetes-controller-manager:執行許多流程來管理節點故障、控制複寫、透過端點加入服務和 Pod,以及控制帳戶和存取權杖
  • Cloud-controller-manager:協助管理特定雲端供應商所提供的 API,其中包括特定基礎架構路由和負載平衡等方面

節點的組成部分包括:

  • kubelet:檢查容器是否在 Pod 中執行的代理程式
  • Kubernetes 網路 Proxy:維護網路規則
  • Docker、containerd 或其他類型的容器執行階段

Kubernetes 有哪些優點?

有了容器,您就可以確信您的應用程式與執行它們所需的一切都綁在一起。但是,當您新增容器時 (通常包含微服務),您可以使用 Kubernetes 自動管理和分配這些容器。

有了 Kubernetes,組織可達成以下目的:

自動調整規模 根據需求向上或向下調整部署規模。
探索服務 透過 DNS 或 IP 位址尋找容器化服務。
平衡負載 分配網路流量來穩定部署。
管理儲存空間 選擇本機或雲端儲存空間。
控制版本 選擇您要執行的容器類型,以及要使用新映像或容器資源替換哪些容器。
維護安全 安全地更新與特定容器映像有關的密碼、OAuth 權杖和 SSH 金鑰。

使用 Kubernetes 有哪些挑戰?

雖然 Kubernetes 具有高度可組合性,並且可支援任何類型的應用程式,但它很難了解和使用。就像許多 CNCF 成員給出的評論,對特定工作負載而言,Kubernetes 不一定是正確的解決方案。這就是 Kubernetes 生態系統包含許多相關雲端原生工具的原因,組織為了解決特定工作負載的問題而建立這些工具。

Kubernetes 部署容器而不是原始碼,也不會建置應用程式。針對記錄、中介軟體、監控、組態、CI/CD 和其他許多生產活動,您將需要其他工具。這就是說,Kubernetes 是可擴充的,並且已被證明能夠勝任各種使用案例,從噴射機到機器學習都包含在內。事實上,雲端廠商 (包括 Oracle、Google、Amazon Web Services 等) 已使用 Kubernetes 自身的可擴充性來建置代管 Kubernetes,這是指可降低複雜性並提高開發人員生產力的服務。

什麼是代管 Kubernetes?

我們的 Cloud Infrastructure Container Engine for Kubernetes 是開發人員易用的代管服務,您可用來將您的容器化應用程式部署到雲端。當您的開發團隊想要可靠地建置、部署和管理雲端原生應用程式時,請使用 Container Engine for Kubernetes。您可以指定您的應用程式所需的運算資源,Container Engine for Kubernetes 會在現有的雲端基礎架構租戶之下將其佈建在 Cloud Infrastructure 租用期中。

雖然您不需要在 Cloud Infrastructure 上使用代管 Kubernetes 服務,但 Container Engine for Kubernetes 可讓您輕鬆執行高度可用的叢集,並擁有 Oracle Cloud Infrastructure 提供的控制力、安全性及可預測的效能。Container Engine for Kubernetes 支援裸機和虛擬機當做節點,並且已通過 CNCF 認證。您也將獲得所有 Kubernetes 更新並維持與 CNCF 生態系統的相容性,而不需要進行任何額外的工作。

 

Cloud Native 和 Kubernetes 改變了 AgroScout 支援訊框器的方式。

Kubernetes 生態系統和社群

Oracle 是 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 的白金級會員,該組織是一個開放原始碼社群,支援依成熟度組織的數十個軟體開發專案。從該組織畢業的專案 (Kubernetes、PrometheusEnvoyCoreDNScontainerdFluentdJaegerVitessTUFHelm) 都被證明對雲端原生開發的各個方面具有不可估量的價值。

如何開始使用 Kubernetes

Kubernetes 有一個龐大的支援專案生態系統,這些專案圍繞著 Kubernetes 而生。一開始的情況看似令人怯步,尋找簡單問題的解答可能會讓您摸不著頭緒。但這條道路上的頭幾步很簡單,您可以從那裡根據需要來探索進階概念。了解做法:

  • 使用 Docker 和 Kubernetes 設定本機開發環境
  • 使用 Helidon 建立簡單的 Java 微服務
  • 使用 Docker 將此微服務內建到容器映像中
  • 在本機 Kubernetes 叢集上部署此微服務
  • 在叢集上上下調整此微服務的規模

適用於開發人員的 Kubernetes

渴望開始他們的第一個 Kubernetes 專案的開發人員可以查看我們的開發人員入口網站他們可以在這裡學習如何在 Kubernetes 上建置他們的第一個 Arm 應用程式或使用 Cloud Shell 部署 Kubernetes 叢集。

 

OCI 上的 Kubernetes 簡介