Docker和k8s知识概括

Posted 2021-07-22 GeorgeLin98

Docker和k8s知识概括

• Docker简介
• K8S简介

Docker简介

Docker简介：

• 2010年，几个搞IT的年轻人，在美国旧金山成立了一家名叫“dotCloud”的公司。这家公司主要提供基于PaaS的云计算技术服务。具体来说，是和LXC有关的容器技术。
• LXC，就是Linux容器虚拟技术（Linux container），后来dotCloud公司将自己的容器技术进行了简化和标准化，并命名为——Docker。
• Docker技术诞生之后，并没有引起行业的关注。而dotCloud公司，作为一家小型创业企业，在激烈的竞争之下，也步履维艰。正当他们快要坚持不下去的时候，脑子里蹦出了“开源”的想法。
• Docker和容器技术为什么会这么火爆？说白了，就是因为它“轻”。在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。虚拟机技术的代表，是VMWare和OpenStack。

虚拟化技术简介：

• 虚拟机属于虚拟化技术。而Docker这样的容器技术，也是虚拟化技术，属于轻量级的虚拟化。虚拟机虽然可以隔离出很多“子电脑”，但占用空间更大，启动更慢，虚拟机软件可能还要花钱（例如VMWare）。而容器技术恰好没有这些缺点。它不需要虚拟出整个操作系统，只需要虚拟一个小规模的环境（类似“沙箱”）。
• Sandboxie(又叫沙箱、沙盘)即是一个虚拟系统程序，允许你在沙盘环境中运行浏览器或其他程序，因此运行所产生的变化可以随后删除。它创造了一个类似沙盒的独立作业环境，在其内部运行的程序并不能对硬盘产生永久性的影响。 在网络安全中，沙箱指在隔离环境中，用以测试不受信任的文件或应用程序等行为的工具。
• 沙箱它启动时间很快，几秒钟就能完成。而且，它对资源的利用率很高（一台主机可以同时运行几千个Docker容器）。此外，它占的空间很小，虚拟机一般要几GB到几十GB的空间，而容器只需要MB级甚至KB级。

Docker详解：

• 大家需要注意，Docker本身并不是容器，它是创建容器的工具，是应用容器引擎。
• 想要搞懂Docker，其实看它的两句口号就行。
  ①第一句，是“Build, Ship and Run”。也就是，“搭建、发送、运行”，三板斧。
  ②Docker的第二句口号就是：“Build once，Run anywhere（搭建一次，到处能用）”。
• Docker技术的三大核心概念，分别是：
  ①镜像（Image）
  ②容器（Container）
  ③仓库（Repository）
• 负责对Docker镜像进行管理的，是Docker Registry服务（类似仓库管理员）。最常使用的Registry公开服务，是官方的Docker Hub，这也是默认的Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像。

K8S简介

K8S简介：

• 就在Docker容器技术被炒得热火朝天之时，大家发现，如果想要将Docker应用于具体的业务实现，是存在困难的——编排、管理和调度等各个方面，都不容易。于是，人们迫切需要一套管理系统，对Docker及容器进行更高级更灵活的管理。就在这个时候，K8S出现了。
• K8S，就是基于容器的集群管理平台，它的全称，是kubernetes。
• 一个K8S系统，通常称为一个K8S集群（Cluster）。
• 这个集群主要包括两个部分：
  ①一个Master节点（主节点）：负责管理和控制
  ②一群Node节点（计算节点）：工作负载节点
  

K8S详解：

• Master节点：
  ①Master节点包括API Server、Scheduler、Controller manager、etcd。
  ②API Server是整个系统的对外接口，供客户端和其它组件调用，相当于“营业厅”。
  ③Scheduler负责对集群内部的资源进行调度，相当于“调度室”。
  ④Controller manager负责管理控制器，相当于“大总管”。
  
• Node节点：
  ①Node节点包括Docker、kubelet、kube-proxy、Fluentd、kube-dns（可选），还有就是Pod。
  ②Pod是Kubernetes最基本的操作单元。一个Pod代表着集群中运行的一个进程，它内部封装了一个或多个紧密相关的容器。除了Pod之外，K8S还有一个Service的概念，一个Service可以看作一组提供相同服务的Pod的对外访问接口。这段不太好理解，跳过吧。
  ③Docker，不用说了，创建容器的。
  ④Kubelet，主要负责监视指派到它所在Node上的Pod，包括创建、修改、监控、删除等。
  ⑤Kube-proxy，主要负责为Pod对象提供代理。
  ⑥Fluentd，主要负责日志收集、存储与查询。
  

写给核心网工程师甚至所有通信工程师看的：

• 从几十年前的1G，到现在的4G，再到将来的5G，移动通信发生了翻天覆地的变化，核心网亦是如此。
• 但是，如果你仔细洞察这些变化，会发现，所谓的核心网，其实本质上并没有发生改变，无非就是很多的服务器而已。不同的核心网网元，就是不同的服务器，不同的计算节点。
• 变化的，是这些“服务器”的形态和接口：形态，从机柜单板，变成机柜刀片，从机柜刀片，变成X86通用刀片服务器；接口，从中继线缆，变成网线，从网线，变成光纤。
• 就算变来变去，还是服务器，是计算节点，是CPU。
• 既然是服务器，那么就势必会和IT云计算一样，走上虚拟化的道路。毕竟，虚拟化有太多的优势，例如前文所说的低成本、高利用率、充分灵活、动态调度，等等。
• 前几年，大家以为虚拟机是核心网的终极形态。目前看来，更有可能是容器化。这几年经常说的NFV（网元功能虚拟化），也有可能改口为NFC（网元功能容器化）。
• 以VoLTE为例，如果按以前2G/3G的方式，那需要大量的专用设备，分别充当EPC和IMS的不同网元。
  
• 而采用容器之后，很可能只需要一台服务器，创建十几个容器，用不同的容器，来分别运行不同网元的服务程序。
  ①这些容器，随时可以创建，也可以随时销毁。还能够在不停机的情况下，随意变大，随意变小，随意变强，随意变弱，在性能和功耗之间动态平衡。
  ②5G时代，核心网采用微服务架构，也是和容器完美搭配——单体式架构（Monolithic）变成微服务架构（Microservices），相当于一个全能型变成N个专能型。每个专能型，分配给一个隔离的容器，赋予了最大程度的灵活。