视频笔记
【k8s教程】薪享宏福 Kubernetes v1.29 | 2024最新版！B站最强！百万播放汪洋授课，轻松拿捏k8s p02 第一章.k8s介绍说明-基础设施的变革1
讲师：汪洋老师
课程：薪享宏福 Kubernetes 系列课程
课程整体规划
第一章 介绍说明，共三个小节：
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基础设施的变革
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Kubernetes 的组件
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Kubernetes 课程内容简述
本节重点讲解从行业初始到以容器为主要部署方案经历的迭代。
1. 基础设施的变革
传统方式部署
架构：硬件 -> 操作系统 -> 应用程序
示例：硬件类比 Dell R620 服务器，系统类比 CentOS，应用 Apache、MySQL、Nginx
问题：
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安全性差。同一物理机部署 Apache 和 MySQL，若 Apache 被劫持，可访问同一物理机的 MySQL 数据目录导致数据泄露。
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资源利用率与安全性矛盾。若为安全将应用分开部署，单机仅运行一个 Apache，资源大量闲置。
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追求资源利用率高 → 安全性下降
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追求安全性上升 → 机器资源利用率下降
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此消彼长，难以兼顾
基于虚拟化的部署
架构：硬件 -> 操作系统 -> 虚拟化层 -> VM -> 应用程序
虚拟化程序可在单物理机运行多个虚拟机 VM，每个 VM 运行相对隔离的应用。
示例：左 VM 跑 MySQL，右 VM 跑 Apache + Nginx。即使 Apache 被劫持，也无法跨 VM 分享 MySQL 数据，更安全。
缺点：
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仅相对提高资源利用率。操作系统本身消耗资源且不提供给应用，类似氧气助燃但自己不燃烧。
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VM 数量增加，操作系统冗余消耗随之增加。企业服务器以万计时浪费巨大。
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举例：1万台机器，每台浪费 2GB 内存，即 2万 GB 内存损失
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虽有效提高整机利用率，但虚拟化本身占用资源，非应用消耗
以容器方案为首的部署
架构：硬件 -> 操作系统 -> 容器运行时 -> 容器 -> 应用程序
多个容器在同一操作系统下隔离运行，无需为每个实例提供完整操作系统。
优势：
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保证应用彼此隔离
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不随容器数量增加而产生虚拟机级 OS 浪费
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安全性：相对传统虚拟化下降，但仍过及格线。类比安全满分10分，传统虚拟化 9-8分，容器 7-8分
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资源利用率远高于传统虚拟化
说明：以上为单机场景。
集群化解决方式
IaaS Infrastructure as a Service
基础设施即服务，是云计算的一种分类。
实现方式：
多台物理机，每台通过虚拟化产出多台虚拟机，不同虚拟机跑不同应用。集群可提供 IaaS 场景。
传统虚拟化部署流程：
物理机 -> 操作系统 -> 虚拟化引擎 VMM -> 创建虚拟机 -> 虚拟机内运行操作系统 -> 运行应用程序
痛点：机房 1万台机器时，需人工挑选资源剩余量最多的机器部署应用，效率低下。
解决方案：OpenStack
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当前 IaaS 方向主流框架
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在物理机层面上组建集群/管理器
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用户请求创建虚拟机时，OpenStack 自动从多物理机中选择资源剩余最大的机器创建并返回访问接口
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体现 IaaS 概念：用户只需申请，平台自动化创建
华为与 OpenStack：
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OpenStack 最早官网仅英文、韩语、日语，无中文，因贡献不足
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近年官网出现中文翻译
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项目贡献排名：全球第一 Red Hat，第二名华为并列美国专业 OpenStack 自动化部署上市企业
IaaS 趋势：
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规模越大成本越低，未来云厂商只剩几家
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就业渠道越来越窄，主要集中在阿里、华为、百度、腾讯等大厂
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若无法进入大厂，岗位极少
PaaS Platform as a Service
平台即服务。
与 IaaS 区别：
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IaaS：供应商返回虚拟机/系统，用户自行部署应用
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PaaS：系统和环境无需用户部署，只需将应用扔进去即可访问，底层基于容器及虚拟化
集群化解决方案示例：
多台物理机 -> 每台运行容器运行时 -> 应用以容器方案运行
物理机需被平台统管，如 Kubernetes、Rancher、Mesos 等
三层典型模型 IaaS / PaaS / SaaS：
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SaaS 为多租户开发场景，对运维上手不重要，本课程不讨论
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本系列重点为以 Kubernetes 为主的 PaaS 路径
PaaS 实现方案对比：
Docker Swarm
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Docker 公司开发的集群化管理软件，实现 PaaS
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关键词：轻
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学习成本轻，会 Docker 后 2-3 天可上手
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代码轻，集成在 Docker 软件包内，docker swarm init 即可初始化集群
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将若干台 Docker 主机抽象为整体，通过入口统一管理资源，自动选择靠谱节点运行容器
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缺点：功能性少，需企业二次开发，具备能力企业少
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2016-2017 年流行，2019 年厂商不再兼容支持，国内基本没落，仅小项目可见
Mesos
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关键词：稳
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诞生时间久，为大量企业提供支撑，推特为拥趸
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2019 年底推特发布技术分享，宣布全面转向 Kubernetes
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后期尝试自救，允许 Kubernetes 在其平台上调度资源，但 Kubernetes 自身资源管控已很强，无需画蛇添足
Kubernetes
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关键词：N / 六星 / 牛
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Google 基于之前技术迭代的集群管理软件，资源管理系统
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在大量选项和功能需求上与竞品差距明显
AI 总结
本节系统梳理了基础设施从传统部署、虚拟化部署到容器部署的演进，以及从单机到集群的 IaaS 与 PaaS 发展路径。传统部署安全与资源利用率矛盾，虚拟化提升隔离但带来 OS 冗余开销，容器在保证足够隔离的前提下大幅提升资源利用率。集群化方面，OpenStack 代表 IaaS 自动化，未来被大厂垄断；PaaS 方向中 Docker Swarm 因轻量而早衰，Mesos 因被 Kubernetes 超越而式微，Kubernetes 以功能全面、生态强大成为当前主流的容器编排平台。