【1】云原生，kubernetes 与 Docker 的关系

Kubernetes？K8s？

Kubernetes经常被写作K8s。其中的数字8替代了K和s中的8个字母——这一点倒是方便了发推，也方便了像我这样懒惰的人。

什么是云原生？

云原生： 它是一种构建和运行应用程序的方法，它包含（容器，容器编排，微服务构架），优势是快速迭代部署应用，自动扩缩容资源，因为容器化与微服务化变得高可用与容错。让应用具备像在“云”上那样运行的能力 —— 弹性、快速部署、自动扩缩、故障自愈、高可用、可观察……这些能力并不要求必须部署在公有云上，你可以在：

• ☁️ 公有云（AWS、阿里云、腾讯云……）
• 🏢 私有云（公司内部的数据中心 + 云平台）
• 🖥️ 本地机房（只要能跑容器和 Kubernetes）
• 💻 开发者本地环境（比如用 Minikube 跑个小型集群）
• 🌍 边缘设备 / 混合云 / 多云环境

容器，容器编排

• **容器：**简单来说就是它可以将应用程序与其运行需要依赖的库，容器运行时环境等打包封装（Docker 就是一种容器）。就像一个杯子？可以将他们装在一起，方便随时随地部署安装和运行。
• **容器编排：**就是对刚刚说到的容器进行管理，包含将容器分配到合适地方运行，对各容器进行调度，实现容器之间的负载均衡，健康检查与故障恢复等等。最常用最大名鼎鼎的就是 kubernetes（k8s）

微服务

简单来说，一个服务可以由很多小而专的服务组件，通过互相通信组成一套完整的业务系统，例如 web 前端，分类服务，购物车，日志服务，付款服务…… 他们这些服务组件各司其职，各自的功能都很专一，他们组合起来就构成了一个购物软件,这个购物软件就是微服务架构的软件，而这些小而专的组件就是微服务。

kubernetes 与 Docker 的关系

Docker：首先，Docker 是一个广泛使用的容器平台，它不仅提供了容器技术，还包含了镜像构建、运行、管理的一整套工具。我们平时说的 “Docker 容器”，其实就是由 Docker 构建并运行的容器（也叫容器实例）。

**Kubernetes：**而 Kubernetes 是一个容器编排平台，它的作用是自动化地部署、管理、扩展和调度容器。不过这里有一个细节：Kubernetes 实际上并不是直接控制单个容器实例，而是以 Pod 为最小单位进行调度。Pod 可以理解为一个逻辑上更大的“容器组”，通常包含一个主容器（有时也会有多个），这些容器共享同一个网络和存储空间。

Pod 的中文意思是“豆荚”，这个比喻也很形象 —— Docker 容器实例就像豆荚（Pod）里的豆子，Pod 是 Kubernetes 中运行容器的最小调度单位，Kubernetes 实际编排的是这些 Pod。

另外需要注意，现在 Kubernetes 通常使用像 containerd、CRI-O 这样的容器运行时来运行容器，而不是直接使用 Docker。但只要镜像是标准格式（OCI），就还是可以用 Docker 构建镜像后让 Kubernetes 调用运行

如上图，Docker并非Kubernetes唯一支持的容器运行时。事实上，Kubernetes基于一系列特性实现了对容器运行时的抽象（从而可以兼容不同的底层容器运行时）。在 Kubernetes 中，容器运行时（如 containerd、CRI-O）需要和 Kubernetes 本身通信。这就引入了容器运行时接口（CRI, Container Runtime Interface）。

✅ 容器运行时接口（如 CRI，Container Runtime Interface）：

• 是 Kubernetes 和容器运行时之间通信的标准规范。
• 它就像一个“接口（interface）”，规定了一个容器运行时应该提供哪些功能（比如创建容器、启动容器、获取状态、删除容器等）。

✅ 容器运行时（如 Docker、containerd、CRI-O）：

• 是这些接口的具体实现者（类）。
• 它们按照接口定义的方法和规范，写好了实际的代码逻辑，可以真正创建、运行和管理容器实例。

小知识-容器运行时

说到Docker容器的运行，就不得不说到容器运行时了，首先它与容器实例¹的关系就是工具和产物的关系（更抽象一点的理解：容器镜像就像房子图纸，容器实例就是房子，容器运行时就是造房子或者装修房子的工具），容器镜像是由 构建工具（如 Docker CLI、BuildKit、Podman 等） 来构建和打包的，容器运行时将镜像转化为可运行的容器实例¹，管理已经运行的容器实例的生命周期（启动，停止，删除，监控……）

Docker 是最常见的一种容器技术，它提供的容器运行时可以通过容器镜像创建并运行容器实例。不过，除了 Docker 之外，还有其他厂商提供的类似容器技术，比如 Kata、gVisor 等。虽然这些不同的技术实现方式各异，使用的容器运行时也不同，但它们都具备相似的功能：通过容器镜像创建和管理容器实例。

注意：在业内，一般“容器”就默认指运行时状态的实例，不再单独区分“容器”和“容器实例”，在这里为了初学者能够分清楚，特此解释。

小知识-容器技术

容器技术是指一系列技术、工具和方法，它们共同帮助我们创建、管理、运行和隔离容器。容器技术包括但不限于以下几个核心组成部分：

1. 容器镜像：容器的蓝图或模板。
2. 容器运行时：创建并管理容器实例的工具。
3. 容器编排：自动化管理容器生命周期的系统。
4. 容器网络：实现容器间通信的网络机制。
5. 容器存储：为容器提供持久化存储的技术。
6. 容器镜像仓库：存储和分发镜像的系统。
7. 容器安全：保护容器和应用程序的安全机制。

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1. 容器镜像和容器实例的关系可以类比为类与对象的关系。容器镜像类似于类，是静态定义和模板，而容器实例则像类的对象，是镜像的运行时实例。容器镜像必须经过容器运行时（如 Docker）创建容器实例后，才能被执行和运行。 ↩︎ ↩︎