【Kubernets】Kubernetes 的基础知识，Pod是什么？和容器的关系？多个容器如何在同一个 Pod 里协作？

1. Kubernetes 的核心概念

(1) Node（节点）

定义：Node 是 Kubernetes 集群中的工作机器，可以是物理机或虚拟机。
类型：
- Master Node：运行控制平面组件（如 API Server、Scheduler）。
- Worker Node：运行应用负载（如 Pod）。
关键组件：
- Kubelet：负责与 Master Node 通信，管理 Pod 和容器。
- Kube Proxy：负责网络代理和负载均衡。
- 容器运行时：负责运行容器（如 Docker、containerd）。

(2) Namespace（命名空间）

定义：Namespace 是 Kubernetes 中用于隔离资源的虚拟集群。
作用：
- 将资源分组，便于管理。
- 实现多租户环境下的资源隔离。
常见 Namespace：
- default：默认命名空间。
- kube-system：Kubernetes 系统组件的命名空间。
- kube-public：公共资源的命名空间。

(3) Label 和 Selector（标签和选择器）

Label：
- 键值对，用于标识和分类资源（如 Pod、Service）。
- 示例：app=web, env=prod。
Selector：
- 用于根据 Label 选择资源。
- 示例：选择所有 app=web 的 Pod。

(4) Annotation（注解）

定义：Annotation 是附加到资源上的元数据，用于存储非标识性信息。
作用：
- 记录构建信息、版本号等。
- 配置工具或库的行为。
示例：build-version: v1.2.3。

2. Kubernetes 的核心资源

(1) Pod

定义：Kubernetes 的最小调度单元，包含一个或多个容器。
特点：
- 共享网络和存储资源。
- 生命周期短暂，通常由控制器（如 Deployment）管理。

(2) Deployment

定义：用于定义 Pod 的副本数和更新策略。
作用：
- 确保指定数量的 Pod 副本始终运行。
- 支持滚动更新和回滚。

示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-app
spec:
  replicas: 3
  template:
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: nginx

(3) Service

定义：用于定义如何访问 Pod。
作用：
- 提供稳定的 IP 和 DNS 名称。
- 实现负载均衡和服务发现。
类型：
- ClusterIP：集群内部访问。
- NodePort：通过节点端口访问。
- LoadBalancer：通过云提供商的负载均衡器访问。

示例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-service
spec:
  selector:
    app: web
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

(4) ConfigMap 和 Secret

ConfigMap：

用于存储配置数据（如环境变量、配置文件）。

示例：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  log-level: "info"

Secret：

用于存储敏感数据（如密码、密钥）。

示例：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: db-secret
data:
  username: YWRtaW4=
  password: MWYyZDFlMmU2N2Rm

3. Kubernetes 的核心功能

(1) 自动扩展

Horizontal Pod Autoscaler (HPA)：
- 根据 CPU 使用率或其他指标自动调整 Pod 的副本数。

示例：

apiVersion: autoscaling/v2beta2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: web-app-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: web-app
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50

(2) 自我修复

功能：
- 自动重启失败的容器。
- 替换不可用的 Pod。
实现：
- 通过控制器（如 Deployment、StatefulSet）确保 Pod 的期望状态。

(3) 滚动更新和回滚

滚动更新：
- 逐步替换旧版本的 Pod，确保应用不中断。
回滚：
- 回滚到之前的版本。

示例：

kubectl set image deployment/web-app web=nginx:1.19
kubectl rollout undo deployment/web-app

4. Kubernetes 的常用命令

(1) 查看资源

查看 Pod：
```
kubectl get pods
```
查看 Deployment：
```
kubectl get deployments
```

(2) 创建资源

通过 YAML 文件创建：
```
kubectl apply -f deployment.yaml
```

(3) 删除资源

删除 Pod：
```
kubectl delete pod <pod-name>
```

(4) 查看日志

查看 Pod 日志：
```
kubectl logs <pod-name>
```

Pod定义，和容器的关系

Pod 是 Kubernetes 中的最小部署单位，它封装了一个或多个容器，这些容器共享 存储、网络、生命周期。
Pod 是对容器的抽象，它解决了单个容器无法满足的需求，比如 多个进程协作、共享存储、共享网络。

可以简单理解为：

Pod 是一个“容器组”，里面可以有 1 个或多个容器，但这些容器是相互依赖的，需要协作完成任务。

多个容器如何在同一个 Pod 里协作？

在同一个 Pod 里的容器，可以通过以下 三种方式协作：

1. 共享网络（Network）

Pod 里的所有容器共享同一个 IP 地址（Pod IP）
容器之间可以用 localhost 直接通信
适用于：一个主应用 + 辅助应用（如 Nginx + PHP）

示例

# 在 Pod 里，两个容器可以这样通信：
curl http://localhost:8080

不需要跨 Pod 访问，容器间直接使用 localhost 访问

2. 共享存储（Storage）

Pod 内的容器可以共享 Volume（存储卷），用于共享数据
适用于：日志收集、数据缓存、共享配置等

示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: shared-volume-pod
spec:
  volumes:
    - name: shared-storage
      emptyDir: {}  # 共享存储
  containers:
    - name: app
      image: my-app
      volumeMounts:
        - mountPath: /data
          name: shared-storage
    - name: sidecar
      image: log-collector
      volumeMounts:
        - mountPath: /data
          name: shared-storage

两个容器（app 和 log-collector）共享 /data 目录，可以用于日志处理。

3. Sidecar 模式（辅助容器）

在同一个 Pod 里运行一个 主容器 和一个 辅助容器（Sidecar）
Sidecar 负责 日志处理、监控、数据同步等任务
适用于：日志收集、代理服务、自动更新等场景

示例：日志收集

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sidecar-pod
spec:
  containers:
    - name: app
      image: my-app
    - name: log-agent
      image: fluentd

Fluentd（日志收集器）和业务容器一起运行，专门处理日志

总结

协作方式	作用	适用场景
共享网络	容器之间可以用 `localhost` 直接通信	主应用 + 代理（如 Nginx + PHP）
共享存储	共享 Volume 数据	日志收集、数据缓存
Sidecar 模式	辅助主容器	日志收集、自动更新