一、k8s集群组成
1、k8s集群主要分为master、node、etcd集群
master //负责集群管理，高可用集群副本数量最好>=3 奇数个
node //负责计算，跑任务
etcd //k8s的元数据库
2、k8smaster组件
scheduler //调度器，接受任务，将任务分配到后方的node节点上的kubelet组件去完成工作，监听的端口为10250
apiserver //架构核心，接受客户请求，是用户kubectl指令的执行者，监听的端口为8080
controller-manager //控制器，维持pod副本期望数量，当node节点上的pod或者容器出现问题over了，负责再其他node节点创建一个一摸一样的容器继续提供服务
etcd //键值对存储数据库，存储k8s数据支持持久化
3、node组件
kubelet //负责完成apiserver下发的指令，完成用户的请求
kube-proxy //负责node容器网络，外界是无法访问docker容器，实现容器里的应用与外界交互
4、falnnel/weavenet网络插件
监听的端口2379
注册到etcd元数据库中的key为"/atomic.io/netwoerk"
5、插件
CoreDNS //为k8s集群中的svc创建一个域名和ip的对应关系解析
Dashboard //为k8s集群提供一个B/S结构的访问体系
Ingress controller //为k8s集群实现七层代理，可以通过主机名称和域名实现负载均衡
Federation //提供多个k8s集群统一管理功能
Prometheus //监控k8s
ELK //提供k8s日志统一分析接入平台
二、kubernetes 安装类型
1、源码编译安装，基于go语言；
2、二进制：安装步骤繁琐复杂，部署kubernetes组件清晰可见；
3、官方推荐kubeadm：安装步骤简单，依赖网络，部署kubernetes组件模糊；
4、minkube 依赖网络，适合开发；
5、yum安装最简单；
三、kebernetes 的权限认证
RBAC 认证体系
ssl证书，https协议
证书格式为pem
四、kubernetes版本升级
例如：小版本升级，1.10.3版本出现漏洞，1.10.4修复。1.10.3 升 1.10.4 只对apiserver组件升级，node节点kubelet不动，这样的好处是，修复后外界无法利用apiserver这个漏洞，业务跑在弄的节点kubelet上，升级过程不影响业务，还修复了k8s漏洞；
五、kubernetes监控
1、prometheus（普罗米修斯），依赖于官网插件进行监控；k8s原生支持prometheus监控，浏览器访问master节点可看到metic下有很多指标，node节点ip+端口号看到contaier下有容器指标，prometheus就是利用这些指标数据监控；
架构：
监控端：jobs服务可以按照监控端的软件安装对应的插件，比如mysql，redis，k8s等等，jobs服务监听本地地址+端口（9001）采集数据，通过metic（指标）生成url发送到prometheus server端；prometheus server端的配置文件可以设置jobs服务监控的地址和url；
核心：prometheus server从jobs服务采集到监听数据可以存到数据库/存储集群；
web界面：prometheus server端提供一个http server UI界面功能，也可以通过Grafana应用帮助prometheus出监控数据图像，提高UI界面的数据化；
报警端：Alertmanager插件，支持Email；
网络设备监控端：Pushgetway插件监听一个固定端口，主动到到网络设备端去取值，等待prometheus server端要；
2、Heapster
六、备份
1、卷：后段存储集群
2、etcd：高可用模式
七、日志
EFK //fluentd elasticsearch，附加插件
八、集群的高可用
kubernetes联邦集群，多个地区的k8s集群联动一体，通过联邦服务管理多个地区的k8s集群；
九、kubernetes dns
coredns，通过yaml文件创建安装；
十、kubernetes 包管理工具
helm：支持k8s应用模版，只要通过命令一键将应用部署到k8s集群中，再做配置，调试即可投入使用；
十一：kubernetes七层负载均衡 //k8s默认提供四层负载均衡
ingress controller
十二、kubernetes特性
service discovery and load balancing 服务的自动发现与负载均衡 //传统的负载均衡，需要手动配置一台物理机，启动web服务，再手动添加到前端的负载均衡器上重新reload下配置文件，过程繁琐麻烦。在k8s通过ployment控制调整pod副本数量就，可以实现调整后端web网站比如WordPress节点数量，负载业务需求；
self-healing 自愈 //传统模式，当一个应用启动在容器中，这个容器出现种种问题，导致容器死掉了，需要重新pull镜像，run起来后再做配置，过程比较复杂，服务持久化是问题。k8s通过master节点controller-manager随时监听各个node节点的容器健康状态，遇到容器问题不能提供服务，会自动起一个一摸一样的容器接替工作，在新的node节点上提供服务；
Automated rollouts and rollbacks 滚动升级和一键回滚 //滚动升级的宗旨是确保应用提供服务不间断，在客户无感知的基础上体验最新的应用版本。例如：当后段web节点有上千台背景，如果同时升级可能会出现代码问题影响业务服务，导致用户体验差的情况。通过滚动升级，就可以实现先升级一部分web节点上的应用版本，如果用户体验好，就继续分批次的升级；
Horizcintal scaling 弹性伸缩 //通过dloyment控制来控制node节点上的pod资源数量。阿里云平台ESS产品借鉴了k8s理念开发出来的；
十三、kubernetes应用场景
微服务 //
十四、kubernetes资源类型
1、Replication Controller //简称：rc，
负责node节点上的pod资源的副本数量，保证pod高可用；
负责node节点上的pod资源容器镜像版本滚动升级；
2、Service Controller //简称：svc
负责负载均衡和端口自动发现；
工作原理：
node ip/cluster ip也叫vip/pod ip
假设：当用户需要访问容器服务时，请求时经过node ip+30000端口 转发到cluster ip/vip+80端口，通过service资源负载或者是反向代理到后段pod ip+80端口，实现用户访问pod上的nginx容器；因为pod ip是随时可能应为删除，升级随时可能变化的，所以service会随时监视发现pod ip+端口状态；
3、Persistent Volume简称：pv /Persistent Volume Controller简称：pvc
负责node节点上pod的存储持久化，需要和共享存储nfs/ceph即RDB/阿里云oss/GlusterFS/
pv //为全局类型资源，不属于任何一个namespace空间命名，独立的资源类型，一个pv只能绑定一个pvc；
pvc //属于一个namespace空间下的一个资源单位，只属于一个pv管理；
工作原理：
k8s实现数据持久化，是通过pv挂在namespace下的pvc资源上；
4、Horizontal Pod Autoscaler 简称：hpa
负责k8s集群node节点上的pod自动弹性伸缩；
工作原理：hpa资源通过对node节点上的物理cpu和内存资源等进行监控（可以通过kubectl aotoscale $控制器名称 --max=$最大pod数量 --min=$最小pod数量 --namespace=$名称空间 --cpu-percent=$cpu最大负载百分比，后触发 ）；
这里资源层级，hpa > deployment > rc > pod ，根据资源层级逻辑来实现hpa自动发现弹性伸缩；
5、coredns 简称：dns
6、StatefulSet 控制器
1）pod会安装顺序部署和终结；
创建pod
statefulset会给创建的pod增加一个ID，按照循序创建，只有上一个创建成功并进入就绪的状态后，下一个pod才会开始创建；
删除pod
删除pod时会按照反序进行，只有上一个pod被完全释放后，再删除下一个；
2）pod 具有唯一的网络名称；
通过Headless服务，基于主机名称，每个pod都有对的网络地址，这个网络域时有Headless服务控制；使得网络域下面的pod都是稳定唯一的域名，集群就不会重新创建处新的pod为新成员了；
3）pod 能有稳定的持久存储；
statefulset中的每个pod可以有自己的独立的PersistentVolumeCiaim对象，即使pod被重新调度到其他节点上，原有的持久磁盘也会挂在到该pod上；
4）pod 能通过Headless服务访问到；
客户端可以通过服务的域名链接到任意pod上；