1.1　理解容器编排

Kubernetes的主要功能是容器编排，是指确保所有容器都按照计划运行在物理机或虚拟机上。这些容器在部署环境和集群配置的约束下被打包执行大量工作负载。此外，Kubernetes必须密切关注所有运行中的容器，替换运行中止、无响应或其他非正常状态的容器。后续章节将会介绍Kubernetes的更多功能，本节将重点介绍容器及其编排。

1.1.1　物理机、虚拟机和容器

硬件贯穿于容器编排的始终。运行工作负载需要一些真正的硬件配置，包括具有计算能力（CPU或核心）、内存和一些本地持久存储（机械硬盘或SSD）的实体物理机。此外，需要一些共享的持久存储，并使用网络连接所有物理机，以便于其互相查找和信息互通。此时，可在物理机上运行多个虚拟机或单纯保持裸金属状态。Kubernetes可部署在实体硬件或虚拟机集群上，同时也可以直接在实体硬件或虚拟机上管理容器。理论上，一个Kubernetes集群可以由物理机和虚拟机组合而成，但这并不常见。

1.1.2　云端容器

容器是封装微服务的理想选择，因为它们不仅为微服务提供隔离，并且非常轻量，且在部署多个微服务时不会像使用虚拟机时那样产生大量开销。这使得容器非常适合于云部署，因为为每个微服务分配整个虚拟机的成本非常高。

现在主要的云提供商（如AWS、GCE和Azure）都提供容器托管服务，其中一些便是基于Kubernetes（如Google的GKE）；另外诸如Microsoft Azure的容器服务，则是基于Apache Mesos等其他解决方案。此外，AWS将ECS（EC2上的容器服务）作为其自有的编排解决方案。Kubernetes的强大之处在于，它可以部署在上述这些云服务器上。Kubernetes有一个云提供商接口，允许任何云提供商执行并无缝集成Kubernetes。

1.1.3　服务器运行模式

过去系统规模很小，每个服务器都有一个名字。开发人员和用户确切地知道每台机器上运行的是什么软件。我工作过的许多公司都进行过数日讨论，来决定服务器的命名主题。例如，作曲家和希腊神话人物是受欢迎的选择。开发人员像对待自己挚爱的宠物一样对待服务器。如果一台服务器发生故障，这将是重大的危机，所有人都需投入全部精力完成这3件事情：更换一台新的服务器；确认发生故障的服务器上还运行着哪些数据；如何让这些数据在新服务器上运行。如果发生故障的服务器存储了一些重要的数据，那只能寄希望于备份数据和数据恢复。

显然，这种方法并不合适，当有几十个甚至上百个服务器时，必须像对待牲畜一样对待它们，此时需考虑的是集体而非个体。或许此时构建机器时仍需要像对待宠物一样处理，但对于网络服务器来讲，只能像对待牲畜一样去处理。

Kubernetes把这一方法推向极致，它承担了将容器分配给特定机器的全部任务。无须花费大量时间与各个机器（节点）交互。这对于无状态工作负载来说是最好的。对于有状态应用程序，情况稍有不同，但Kubernetes提供了一个名为StatefulSet的解决方案，我们接下来将对其进行讨论。

在本节中，讲述了容器编排的概念，讨论了主机（物理机或虚拟机）和容器之间的关系，以及在云端运行容器的优势，最后以牲畜和宠物作为类比探讨服务器的运行模式。1.2节将进入Kubernetes的世界，了解与之相关的概念和术语。