为什么（以及何时）应该使用 Kubernetes

原文发表于Hackernoon

Kubernetes 是一款强大的容器管理工具，能够自动部署和管理容器。Kubernetes (k8s) 代表着云计算的下一个重大发展趋势，随着企业将基础设施和架构迁移到云原生、数据驱动的时代，其重要性显而易见。

无论你是开发人员、数据科学家、产品经理还是其他职位，掌握一些 Kubernetes 知识绝对有益无害。它是各种规模公司最需要的技能之一，因此，如果你想学习一项能够伴随你整个职业生涯的新技能，那么学习 Kubernetes 是一个绝佳的选择。

想开始使用 Kubernetes？不妨试试《Kubernetes 实用指南》，开始运行生产级集群。

本文概述了您应该使用 Kubernetes 的一些主要原因，以及何时应该/不应该使用它。

容器编排

容器非常棒。它们提供了一种简便的方法来打包和部署服务，实现了进程隔离、不可变性、高效的资源利用，而且创建起来也很轻量级。

但当真正要在生产环境中运行容器时，随着时间的推移，最终可能会有几十个甚至几千个容器。这些容器需要部署、管理、连接和更新；如果手动完成这些工作，就需要一个专门的团队。

仅仅运行容器是不够的；你还需要能够：

• 整合并协调这些模块化部件
• 根据需求扩大或缩小规模
• 使它们具有容错能力
• 提供跨集群的通信

你可能会问：容器不就是用来做这些的吗？答案是，容器只是整个系统中底层的一部分。真正的优势来自于运行在容器之上的工具——例如 Kubernetes。这些工具现在被称为容器调度器。

非常适合多云部署

如今，许多企业都在向微服务架构转型，容器及其管理工具的流行也就不足为奇了。微服务架构可以轻松地将应用程序拆分成更小的组件，这些组件可以通过容器运行在不同的云环境中，从而让您可以根据自身需求选择最佳主机。Kubernetes 的优势在于其可部署到任何环境，因此您可以将其部署到公有云、私有云或混合云，从而以更高的可用性和安全性触达用户。您可以看到 Kubernetes 如何帮助您避免“供应商锁定”带来的潜在风险。

大规模部署和更新应用程序，加快产品上市速度。

Kubernetes 使团队能够满足现代软件开发的需求。如果没有 Kubernetes，大型团队将不得不手动编写部署工作流程脚本。容器与编排工具相结合，可以自动管理机器和服务，从而提高应用程序的可靠性，同时减少 DevOps 所需的时间和资源。Kubernetes
的一些强大功能可帮助您更快地部署应用程序，同时兼顾可扩展性：

• 横向基础设施扩展：可以轻松添加或移除新服务器。
• 自动扩缩容：根据 CPU 利用率或其他应用程序提供的指标自动更改正在运行的容器数量。
• 手动扩容：通过命令或界面手动扩容运行中的容器数量。
• 复制控制器：复制控制器确保集群中运行的 Pod 数量相等。如果 Pod 数量过多，复制控制器会终止多余的 Pod；如果 Pod 数量过少，它会启动更多 Pod。
• 健康检查和自我修复： Kubernetes 可以检查节点和容器的健康状况，确保您的应用程序不会遇到任何故障。Kubernetes 还提供自我修复和自动替换功能，因此您无需担心容器或 Pod 发生故障。
• 流量路由和负载均衡：流量路由会将请求发送到相应的容器。Kubernetes 还内置了负载均衡器，因此您可以平衡资源，以应对服务中断或流量高峰期。
• 自动化部署和回滚： Kubernetes 会在不停机的情况下处理新版本或更新的部署，同时监控容器的健康状况。如果部署出现问题，它会自动回滚。
• 金丝雀部署：金丝雀部署允许您在生产环境中与先前版本并行测试新部署。

“在采用 Kubernetes 之前，我们的基础设施非常陈旧，部署一个新的微服务需要超过六个月的时间。现在，部署一个新的微服务只需要不到五天。我们正在努力将部署时间缩短到一小时。”——Box

更好地管理您的应用程序

容器技术可以将应用程序拆分成更小的组件，然后通过 Kubernetes 等编排工具进行管理。这使得代码库的管理以及特定输入输出的测试变得更加容易。
如前所述，Kubernetes 内置了自愈和自动部署/回滚等功能，能够有效地为您管理容器。

更进一步来说，Kubernetes 允许以声明式的方式描述期望状态，而不是执行部署脚本。这意味着调度器可以监控集群，并在实际状态与期望状态不符时执行相应的操作。您可以将调度器视为操作员，它们持续监控系统并修复期望状态与实际状态之间的差异。

概述/其他福利

• 您可以利用它来部署服务、在不停机的情况下推出新版本，以及扩展（或缩减）这些服务。
• 它便于携带。
• 它可以运行在公有云或私有云上。
• 它既可以在本地运行，也可以在混合环境中运行。
• 您可以将 Kubernetes 集群从一个托管供应商迁移到另一个托管供应商，而无需（几乎）更改任何部署和管理流程。
• Kubernetes 可以轻松扩展，满足几乎任何需求。您可以选择要使用的模块，还可以自行开发附加功能并将其集成到系统中。
• Kubernetes 将决定在哪里运行程序以及如何维护您指定的状态。
• Kubernetes 可以将服务的副本放置在最合适的服务器上，在需要时重启它们，复制它们，并扩展它们。
• 自愈功能从一开始就融入了其设计之中。另一方面，自适应功能也即将推出。
• 零停机部署、容错、高可用性、可扩展性、调度和自愈能力为 Kubernetes 增添了巨大的价值。
• 您可以使用它来挂载有状态应用程序的卷。
• 它可以让你将机密信息存储为秘密。
• 您可以利用它来验证服务的运行状况。
• 它可以对请求进行负载均衡并监控资源。
• 它提供服务发现和便捷的日志访问。

何时应该使用它

如果你的应用程序使用微服务架构

如果您已经或正在考虑过渡到微服务架构，那么 Kubernetes 将非常适合您，因为您很可能已经在使用 Docker 等软件来容器化您的应用程序。

如果您正苦于开发和部署速度缓慢，

如果由于开发周期过长而无法满足客户需求，Kubernetes 或许能帮到您。与其让开发团队花费大量时间研究开发和部署生命周期，不如让 Kubernetes（以及 Docker）高效地为您管理这些流程，这样团队就能将精力集中在更有意义的工作上，例如尽快将产品推向市场。

“我们的内部团队现在无需再花费大量精力在手动容量配置上，而是可以把更多时间投入到为 Spotify 开发新功能上。”——Spotify

降低基础设施成本

Kubernetes 在容器、Pod 和集群级别使用高效的资源管理模型，通过确保集群始终有可用资源来运行应用程序，从而帮助您降低云基础设施成本。

何时不应使用它

简单、轻量级的应用程序

如果你的应用采用单体架构，可能很难看到容器及其编排工具的真正优势。这是因为单体架构的本质是将应用的各个部分——从 I/O 到数据处理再到渲染——紧密耦合在一起，而容器的作用则是将应用拆分成独立的组件。

文化无法反映未来的变化。

Kubernetes 的学习曲线出了名的陡峭，这意味着你需要花费大量时间来培训团队，并解决新解决方案带来的挑战等等。如果你没有一个愿意尝试和承担风险的团队，那么它可能并不适合你。

接下来是什么？

总的来说，Kubernetes 拥有许多强大的功能，可以对您的开发/运维团队以及整个企业产生积极的影响。它是各种规模公司最需要的技能之一，因此，如果您正在寻找一项能够伴随您整个职业生涯的新技能，那么学习 Kubernetes是一个绝佳的选择。我们的课程由 CloudBees 的开发者布道师Viktor Farcic编写，他同时也是 Google 开发者专家和 Docker Captains 团队的成员，以及一位出版作家。

如需完整的 DevOps 指南，您可以访问DevOps for Developers 网站。

学习愉快！