Kubernetes 简介

Kubernetes（简称 K8s，取首尾字母加中间 8 个字母）是开源的容器编排平台，负责容器的部署、扩缩容、服务发现与自愈。它由 Google 基于内部 Borg 系统设计，后捐赠给云原生计算基金会（CNCF），如今已是容器编排领域的事实标准。学习 Kubernetes，是进入云原生运维与开发的第一课。

Kubernetes 是什么

一句话概括：Kubernetes 是"容器的操作系统"。你只需声明"我要跑什么、要几份、端口是多少"，它负责把容器调度到合适的机器上，并持续保证集群处于你声明的状态：

kubectl get nodes
# NAME     STATUS   ROLES           AGE
# node-1   Ready    control-plane   12d
# node-2   Ready    <none>          12d

解决了什么问题

单机用 docker run 就能把应用跑起来，但生产环境的问题远不止"跑起来"：

• 宕机恢复：容器挂掉、节点宕机，谁来重新拉起并调度到健康节点？
• 弹性伸缩：流量高峰要加副本、低谷要缩容，人工操作跟不上节奏。
• 服务发现：Pod 的 IP 随时变化，客户端如何获得稳定的访问入口？
• 平滑发布：多副本如何滚动升级，发布异常又如何快速回滚？

与 Docker Compose / Swarm 的定位差异

工具	定位	适用规模
docker run	单机运行单个容器	单容器
Docker Compose	单机编排多容器，方便本地开发	单机、少量服务
Docker Swarm	多机编排，功能简单、生态弱	中小规模
Kubernetes	多机大规模编排，功能完整、生态强大	生产级集群

Compose 解决"一台机器上多个容器如何配合"，Kubernetes 解决"成百上千台机器上数万容器如何调度"，两者解决的并不是同一个问题。

主要特性

• 自愈：容器异常自动重启，节点故障自动在其他节点重建副本。
• 弹性伸缩：支持 kubectl scale 手动扩缩，也支持按 CPU 等指标自动扩缩（HPA）。
• 滚动更新与回滚：升级过程不中断服务，出问题可一键回退到旧版本。
• 服务发现与负载均衡：内置 Service 提供稳定的虚拟 IP 与 DNS 入口。
• 声明式管理：用 YAML 描述期望状态，控制面不断"调谐"，直到实际与期望一致。

何时该用 Kubernetes

单体应用、单机部署、只有几台服务器的场景，直接上 Kubernetes 反而增加维护成本。当出现副本数量大、节点多、发布频繁、要求高可用等特征时，编排优势才真正体现。判断标准不是"是否流行"，而是你的复杂度与 Kubernetes 是否匹配。

小结：Kubernetes 把容器从"单机进程"升级为"集群级资源"，用声明式方式统一管理部署、伸缩与自愈。带着"它解决什么问题"的认识，下一章开始学习它的核心概念。