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2026-03-10 20:04:36 +00:00 · 2026-02-09 09:32:05 -08:00
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--- a/11_orchestration/kubernetes/README.md
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-# Kubernetes
+## Kubernetes

 `Kubernetes` 是 Google 团队发起并维护的基于 Docker 的开源容器集群管理系统，它不仅支持常见的云平台，而且支持内部数据中心。

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-# Kubernetes 高级特性
+## Kubernetes 高级特性

 掌握了 Kubernetes 的核心概念（Pod, Service, Deployment）后，我们需要了解更多高级特性以构建生产级应用。

-## Helm - 包管理工具
+### Helm - 包管理工具

 [Helm](https://helm.sh/) 被称为 Kubernetes 的包管理器（类似于 Linux 的 apt/yum）。它将一组 Kubernetes 资源定义文件打包为一个 **Chart**。

@@ -10,7 +10,7 @@
 *   **版本管理**：轻松回滚应用的发布版本。
 *   **模板化**：支持复杂的应用部署逻辑配置。

-## Ingress - 服务的入口
+### Ingress - 服务的入口

 Service 虽然提供了负载均衡，但通常是 4 层（TCP/UDP）。**Ingress** 提供了 7 层（HTTP/HTTPS）路由能力，充当集群的网关。

@@ -20,7 +20,7 @@ Service 虽然提供了负载均衡，但通常是 4 层（TCP/UDP）。**Ingres

 常见的 Ingress Controller有 Nginx Ingress Controller, Traefik, Istio Gateway 等。

-## Persistent Volume (PV) 与 StorageClass
+### Persistent Volume (PV) 与 StorageClass

 容器内的文件是临时的。对于有状态应用（如数据库），需要持久化存储。

@@ -28,7 +28,7 @@ Service 虽然提供了负载均衡，但通常是 4 层（TCP/UDP）。**Ingres
 *   **PV (Persistent Volume)**：实际的存储资源（NFS, AWS EBS, Ceph 等）。
 *   **StorageClass**：定义存储类，支持动态创建 PV。

-## Horizontal Pod Autoscaling (HPA)
+### Horizontal Pod Autoscaling (HPA)

 HPA 根据 CPU 利用率或其他指标（如内存、自定义指标）自动扩缩 Deployment 或 ReplicaSet 中的 Pod 数量。

@@ -53,7 +53,7 @@ spec:
        averageUtilization: 50
 ```

-## ConfigMap 与 Secret
+### ConfigMap 与 Secret

 *   **ConfigMap**：存储非机密的配置数据（配置文件、环境变量）。
 *   **Secret**：存储机密数据（密码、Token、证书），在 Etcd 中加密存储。
--- a/11_orchestration/kubernetes/concepts.md
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@@ -1,4 +1,4 @@
-# 基本概念
+## 基本概念

 ![](../_images/kubernetes_design.jpg)

@@ -13,27 +13,27 @@
 * web 界面（`ux`）：用户可以通过 web 界面操作 Kubernetes。
 * 命令行操作（`cli`）：`kubectl`命令。

-## 节点
+### 节点

 在 `Kubernetes` 中，节点是实际工作的点，节点可以是虚拟机或者物理机器，依赖于一个集群环境。每个节点都有一些必要的服务以运行容器组，并且它们都可以通过主节点来管理。必要服务包括 Docker，kubelet 和代理服务。

-### 容器状态
+#### 容器状态

 容器状态用来描述节点的当前状态。现在，其中包含三个信息：

-#### 主机IP
+##### 主机IP

 主机 IP 需要云平台来查询，`Kubernetes` 把它作为状态的一部分来保存。如果 `Kubernetes` 没有运行在云平台上，节点 ID 就是必需的。IP 地址可以变化，并且可以包含多种类型的 IP 地址，如公共 IP，私有 IP，动态 IP，ipv6 等等。

-#### 节点周期
+##### 节点周期

 通常来说节点有 `Pending`，`Running`，`Terminated` 三个周期，如果 Kubernetes 发现了一个节点并且其可用，那么 Kubernetes 就把它标记为 `Pending`。然后在某个时刻，Kubernetes 将会标记其为 `Running`。节点的结束周期称为 `Terminated`。一个已经 `Terminated` 的节点不会接受和调度任何请求，并且已经在其上运行的容器组也会删除。

-#### 节点状态
+##### 节点状态

 节点的状态主要是用来描述处于 `Running` 的节点。当前可用的有 `NodeReachable` 和 `NodeReady`。以后可能会增加其他状态。`NodeReachable` 表示集群可达。`NodeReady` 表示 kubelet 返回 Status Ok 并且 HTTP 状态检查健康。

-### 节点管理
+#### 节点管理

 节点并非 Kubernetes 创建，而是由云平台创建，或者就是物理机器、虚拟机。在 Kubernetes 中，节点仅仅是一条记录，节点创建之后，Kubernetes 会检查其是否可用。在 Kubernetes 中，节点用如下结构保存：

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 Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接口可以用来管理节点：节点控制和 Kube 管理。

-### 节点控制
+#### 节点控制

 在 Kubernetes 主节点中，节点控制器是用来管理节点的组件。主要包含：

@@ -65,15 +65,15 @@ Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接

 节点控制有一个同步轮询，主要监听所有云平台的虚拟实例，会根据节点状态创建和删除。可以通过 `--node_sync_period`标志来控制该轮询。如果一个实例已经创建，节点控制将会为其创建一个结构。同样的，如果一个节点被删除，节点控制也会删除该结构。在 Kubernetes 启动时可用通过 `--machines`标记来显示指定节点。同样可以使用 `kubectl` 来一条一条的添加节点，两者是相同的。通过设置 `--sync_nodes=false`标记来禁止集群之间的节点同步，你也可以使用 api/kubectl 命令行来增删节点。

-## 容器组
+### 容器组

 在 Kubernetes 中，使用的最小单位是容器组，容器组是创建，调度，管理的最小单位。 一个容器组使用相同的 Docker 容器并共享卷（挂载点）。一个容器组是一个特定应用的打包集合，包含一个或多个容器。

 和运行的容器类似，一个容器组被认为只有很短的运行周期。容器组被调度到一组节点运行，直到容器的生命周期结束或者其被删除。如果节点死掉，运行在其上的容器组将会被删除而不是重新调度。（也许在将来的版本中会添加容器组的移动）。

-### 容器组设计的初衷
+#### 容器组设计的初衷

-### 资源共享和通信
+#### 资源共享和通信

 容器组主要是为了数据共享和它们之间的通信。

@@ -81,11 +81,11 @@ Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接

 容器组有一组存储卷（挂载点），主要是为了让容器在重启之后可以不丢失数据。

-### 容器组管理
+#### 容器组管理

 容器组是一个应用管理和部署的高层次抽象，同时也是一组容器的接口。容器组是部署、水平放缩的最小单位。

-### 容器组的使用
+#### 容器组的使用

 容器组可以通过组合来构建复杂的应用，其本来的意义包含：

@@ -95,7 +95,7 @@ Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接
 * 代理，网桥
 * 控制器，管理，配置以及更新

-### 替代方案
+#### 替代方案

 为什么不在一个单一的容器里运行多个程序？

@@ -104,27 +104,27 @@ Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接
 * 3.方便使用。用户不必运行独立的程序管理，也不用担心每个应用程序的退出状态。
 * 4.高效。考虑到基础设施有更多的职责，容器必须要轻量化。

-### 容器组的生命状态
+#### 容器组的生命状态

 包括若干状态值：`pending`、`running`、`succeeded`、`failed`。

-#### pending
+##### pending

 容器组已经被节点接受，但有一个或多个容器还没有运行起来。这将包含某些节点正在下载镜像的时间，这种情形会依赖于网络情况。

-#### running
+##### running

 容器组已经被调度到节点，并且所有的容器都已经启动。至少有一个容器处于运行状态（或者处于重启状态）。

-#### succeeded
+##### succeeded

 所有的容器都正常退出。

-#### failed
+##### failed

 容器组中所有容器都意外中断了。

-### 容器组生命周期
+#### 容器组生命周期

 通常来说，如果容器组被创建了就不会自动销毁，除非被某种行为触发，而触发此种情况可能是人为，或者复制控制器所为。唯一例外的是容器组由 succeeded 状态成功退出，或者在一定时间内重试多次依然失败。

@@ -173,16 +173,16 @@ Kubernetes 校验节点可用依赖于 ID。在当前的版本中，有两个接
  * 节点控制器标记容器组 `failed`
  * 如果容器组运行在一个控制器下，容器组将会在其他地方重新创建

-## Replication Controllers
+### Replication Controllers

-## 服务
+### 服务

-## 卷
+### 卷

-## 标签
+### 标签

-## 接口权限
+### 接口权限

-## web界面
+### web界面

-## 命令行操作
+### 命令行操作
--- a/11_orchestration/kubernetes/design.md
+++ b/11_orchestration/kubernetes/design.md
@@ -1,8 +1,8 @@
-# 架构设计
+## 架构设计

 任何优秀的项目都离不开优秀的架构设计。本小节将介绍 Kubernetes 在架构方面的设计考虑。

-## 基本考虑
+### 基本考虑

 如果让我们自己从头设计一套容器管理平台，有如下几个方面是很容易想到的：

@@ -11,7 +11,7 @@
 * 一套资源调度系统，管理哪个容器该分配到哪个节点上；
 * 一套对容器内服务进行抽象和 HA 的系统。

-## 运行原理
+### 运行原理

 下面这张图完整展示了 Kubernetes 的运行原理。

@@ -23,9 +23,9 @@

 从这张图上，我们没有能发现 Kubernetes 中对于控制平面的分布式实现，但是由于数据后端自身就是一套分布式的数据库 Etcd，因此可以很容易扩展到分布式实现。

-## 控制平面
+### 控制平面

-### 主节点服务
+#### 主节点服务

 主节点上需要提供如下的管理服务：

@@ -33,7 +33,7 @@
 * `scheduler` 负责对资源进行调度，分配某个 pod 到某个节点上。是 pluggable 的，意味着很容易选择其它实现方式；
 * `controller-manager` 负责管理控制器，包括 endpoint-controller（刷新服务和 pod 的关联信息）和 replication-controller（维护某个 pod 的复制为配置的数值）。

-### Etcd
+#### Etcd

 这里 Etcd 即作为数据后端，又作为消息中间件。

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 组件可以自动的去侦测 Etcd 中的数值变化来获得通知，并且获得更新后的数据来执行相应的操作。

-## 工作节点
+### 工作节点

 * kubelet 是工作节点执行操作的 agent，负责具体的容器生命周期管理，根据从数据库中获取的信息来管理容器，并上报 pod 运行状态等；
 * kube-proxy 是一个简单的网络访问代理，同时也是一个 Load Balancer。它负责将访问到某个服务的请求具体分配给工作节点上的 Pod（同一类标签）。
--- a/11_orchestration/kubernetes/intro.md
+++ b/11_orchestration/kubernetes/intro.md
@@ -1,8 +1,8 @@
-# Kubernetes 简介
+## Kubernetes 简介

 ![](../_images/kubernetes_logo.png)

-## 什么是 Kubernetes
+### 什么是 Kubernetes

 Kubernetes（常简称为 K8s）是 Google 开源的容器编排引擎。如果说 Docker 解决了"如何打包和运送集装箱"的问题，那么 Kubernetes 解决的就是"如何管理海量集装箱的调度、运行和维护"的问题。

@@ -12,7 +12,7 @@ Kubernetes（常简称为 K8s）是 Google 开源的容器编排引擎。如果

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-## 为什么需要 Kubernetes
+### 为什么需要 Kubernetes

 当我们在单机运行几个容器时，Docker Compose 就足够了。但在生产环境中，我们需要面对：

@@ -26,26 +26,26 @@ Kubernetes 完美解决了这些问题。

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-## 核心概念
+### 核心概念

-### Pod (豆荚)
+#### Pod (豆荚)
 Kubernetes 的最小调度单位。一个 Pod 可以包含一个或多个紧密协作的容器（共享网络和存储）。就像豌豆荚里的豌豆一样。

-### Node (节点)
+#### Node (节点)
 运行 Pod 的物理机或虚拟机。

-### Deployment (部署)
+#### Deployment (部署)
 定义应用的期望状态（如：需要 3 个副本，镜像版本为 v1）。K8s 会持续确保当前状态符合期望状态。

-### Service (服务)
+#### Service (服务)
 定义一组 Pod 的访问策略。提供稳定的 Cluster IP 和 DNS 名称，负责负载均衡。

-### Namespace (命名空间)
+#### Namespace (命名空间)
 用于多租户资源隔离。

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-## Docker 用户如何过渡
+### Docker 用户如何过渡

 如果你已经熟悉 Docker，学习 K8s 会很容易：

@@ -58,7 +58,7 @@ Kubernetes 的最小调度单位。一个 Pod 可以包含一个或多个紧密

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-## 架构
+### 架构

 Kubernetes 也是 C/S 架构，由 **Master (控制平面)** 和 **Worker (工作节点)** 组成：

@@ -67,7 +67,7 @@ Kubernetes 也是 C/S 架构，由 **Master (控制平面)** 和 **Worker (工

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-## 学习建议
+### 学习建议

 Kubernetes 的学习曲线较陡峭。建议的学习路径：
 1. **理解基本概念**：Pod, Deployment, Service
@@ -77,7 +77,7 @@ Kubernetes 的学习曲线较陡峭。建议的学习路径：

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-## 延伸阅读
+### 延伸阅读

 - [Minikube 安装](../kubernetes/setup/README.md)：本地体验 K8s
 - [Kubernetes 官网](https://kubernetes.io/)：官方文档
--- a/11_orchestration/kubernetes/practice.md
+++ b/11_orchestration/kubernetes/practice.md
@@ -1,14 +1,14 @@
-# Kubernetes 实战练习
+## Kubernetes 实战练习

 本章将通过一个具体的案例：部署一个 Nginx 网站，并为其配置 Service 和 Ingress，来串联前面学到的知识。

-## 目标
+### 目标

 1.  部署一个 Nginx Deployment。
 2.  创建一个 Service 暴露 Nginx。
 3.  （可选）通过 Ingress 访问服务。

-## 步骤 1：创建 Deployment
+### 步骤 1：创建 Deployment

 创建一个名为 `nginx-deployment.yaml` 的文件：

@@ -42,7 +42,7 @@ spec:
 kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
 ```

-## 步骤 2：创建 Service
+### 步骤 2：创建 Service

 创建一个名为 `nginx-service.yaml` 的文件：

@@ -75,7 +75,7 @@ kubectl get svc nginx-service

 如果输出端口是 `80:30080/TCP`，你可以通过 `http://<NodeIP>:30080` 访问 Nginx。

-## 步骤 3：模拟滚动更新 (Rolling Update)
+### 步骤 3：模拟滚动更新 (Rolling Update)

 修改 `nginx-deployment.yaml`，将镜像版本改为 `nginx:latest`。

@@ -89,7 +89,7 @@ kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
 kubectl rollout status deployment/nginx-deployment
 ```

-## 步骤 4：清理资源
+### 步骤 4：清理资源

 练习结束后，记得清理资源：