2017年10月 ， Docker官方支持Kubernetes 。

• 2018年3月 ， Kubernetes正式从CNCF毕业 ， 开始一统江湖 。 （所谓毕业是指这个产品可以直接使用在生产环境）
  

• 目前 ， Kubernetes已经成为容器编排领域的事实标准 。
  

Kubernetes ， 读者一定会有一个疑问：为什么最后是Kubernetes？
每个人对这个问题 ， 都有一些自己的理解 ， 本文从技术方面对该问题进行了阐述 。
二、Why Kubernetes
Kubernetes源于希腊语 ， 意为“舵手” 。 k8s缩写是因为k和s之间有八个字符的原因 。 它是google在2015开源的容器调度编排的平台 。 它是建立在Google大规模运行生产工作负载（Borg系统）十几年经验的基础上 ，结合了社区中最优秀的想法和实践 ， 已经成为了目前容器编排的事实标准 。
其实看到Docker和Kubernetes的Logo ， 就可以很快明白Kubernetes的作用 。 Docker的Logo是一条鲸鱼船 ， 运载着许多封装好的集装箱(container) ， 代表着一次打包到处运行的意图 。 而Kubernetes的Logo就是这条船的方向舵！
对于Why Kubernetes？很多人都有自己的理解 ， 接下来笔者从技术的角度 ， 阐述一下自己的观点 。 Kubernetes技术上的成功 ， 个人认为核心在于三个关键点：

• 成熟的技术前身
  

• 优秀的框架架构
  

• 良好的核心设计
  

（一）Kubernetes前身Kubernetes的基础特性 ， 并不是几个工程师突然“拍脑袋”想出来的东西 ， 而是 Google 公司在容器化基础设施领域多年来实践经验的沉淀与升华 。 这个实践与升华的过程 ， 就是Kubernetes的前身是Borg系统 。
Borg系统一直以来都被誉为Google内部最强大的“秘密武器” ， 是Google整个基础设施的核心依赖 。 很多应用框架已经运行在Borg上多年 ， 其中包括了内部的MapReduce、GFS、BigTable、Megastore等 ， 上层应用程序更是有这些耳熟能详的产品：Gmail、Google Docs、Google Search等 。
其架构图如下所示：

架构分析：

• 集群分为Master节点与Worker节点 。
  

• Master节点由多台机器构成 ， 一主多备 。
  

• BorgMaster由主进程和scheduler进程组成 ， 主进程处理clientRpc请求 ， scheduler负责调度tasks 。
  

• Borglet是Worker节点上的代理进程 ， 用于启停tasks 。
  

根据2015年4月google发布的Large-scale clustermanagement at Google with Borg ， 与其2020年7月发布的Borg: the nextgeneration ， 两篇论文中的数据表明：Borg系统通过对在线任务与离线任务进行混合部署 ， 可以节约20%-30%的资源 ， 极大提高了资源利用率 。 下表是2011年与2019年的Borg集群 ， 与2015年AWS、Facebool、Twitter数据中心资源利用率的对比图 。

对于成熟高效的Borg系统 ， 继承者Kubernetes从中获得了宝贵的经验：

• Pods 。 Pod是Kubernetes中调度的单位 。 它是一个或多个容器在其中运行的资源封装 。 保证属于同一 Pod的容器可以一起调度到同一台计算机上 ， 并且可以通过本地卷共享状态 。 Borg有一个类似的抽象 ， 称为alloc（“资源分配”的缩写） 。
  

• Service 。 Kubernetes使用服务抽象支持命名和负载均衡：带名字的服务 ， 会映射到由标签选择器定义的一组动态Pod集 。 集群中的任何容器都可以使用服务名访问服务 。
  

• Labels 。 通过使用标签组织Pod ， Kubernetes比Borg支持更灵活的集合 ， 标签是用户附加到Pod（实际上是系统中的任何对象）的任意键值对 。
  

• Ip-per-Pod 。 Borg容器只能共享主机网络 ， 必须将端口作为调度的资源 。 在Kubernetes中IP是以Pod为单位分配的 ， 一个Pod内部的所有容器共享一个网络堆栈 。
  

（二）Kubernetes架构

• 整体架构

Kubernets整体架构 ， 如下所示：

整个系统由控制面(Master)与数据面(Worker Node)组成 。 Master核心组件：

• API Server 。 集群控制的唯一入口 ， 它是各个组件通信的中心枢纽 。
  

• controller-mananger 。 负责编排 ， 用于调节系统状态 。 内置了多种控制器（DeploymentController、- ServiceController、NodeController、HPAController等）是Kubernetes维护业务和集群状态的最核心组件 。
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