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面试必知：Kubernetes 云计算容器编排的精髓

一、Kubernetes 基础概念精髓

1.1 为什么容器需要编排

容器技术虽然将应用及其依赖打包成独立单元，但在实际生产环境中，单个容器远远不够。想象一下，一个大型电商平台，有负责用户登录的服务、商品展示服务、订单处理服务等多个容器。这些容器要协调工作，比如用户登录成功后，信息如何准确传递到订单处理容器，就需要容器编排技术。Kubernetes 就像一个智能的“指挥家”，让众多容器有条不紊地协同运行。

1.2 Pod 是什么

Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署和可管理的计算单元。它可以包含一个或多个紧密相关的容器。比如，一个 Web 应用，可能有一个容器运行后端代码，另一个容器负责缓存数据，这两个容器可以放在同一个 Pod 中。Pod 内的容器共享网络和存储资源，它们就像住在同一间“屋子”里，相互协作非常方便。

二、资源管理与调度精髓

2.1 节点与集群

Kubernetes 集群由多个节点组成，节点可以是物理机或虚拟机。主节点负责管理整个集群，比如调度任务到各个工作节点。工作节点则负责运行 Pod。这就好比一个公司，主节点是领导，分配任务，工作节点是员工，执行具体工作。

2.2 资源分配与限制

在 Kubernetes 中，你可以为 Pod 分配 CPU 和内存等资源。例如，一个数据分析的 Pod 可能需要大量的 CPU 资源来处理数据，你就可以给它分配相应的 CPU 份额。同时，为了避免某个 Pod 过度占用资源影响其他 Pod，还可以设置资源限制。这就像给每个员工分配一定的工作资源，既保证工作能完成，又不会让资源被某个员工独占。

三、服务发现与负载均衡精髓

3.1 服务发现

在 Kubernetes 集群里，Pod 可能因为各种原因重启或迁移，它们的 IP 地址可能会变化。如果其他服务要与这个 Pod 通信，怎么找到它呢？这就需要服务发现机制。Kubernetes 通过 Service 资源来解决这个问题。Service 为一组 Pod 提供了一个固定的 IP 地址和 DNS 名称，就像给这组 Pod 取了一个固定的“名字”，其他服务只要记住这个“名字”就能找到它们。

3.2 负载均衡

当有大量请求发送到一组 Pod 时，为了避免某个 Pod 压力过大，Kubernetes 提供了负载均衡功能。它可以将请求均匀地分配到多个 Pod 上，就像有多个窗口的银行，客户进来后，系统会把客户均匀分配到各个窗口，提高整体的处理效率，保证服务的稳定性和高性能。

四、应用部署与更新精髓

4.1 部署方式

Kubernetes 支持多种应用部署方式，如滚动升级。假设你要更新一个在线游戏的服务，滚动升级可以先逐步替换一部分旧版本的 Pod 为新版本，观察新版本运行正常后，再继续替换其他旧版本 Pod。这样可以在不影响大部分用户使用的情况下完成更新，避免了一次性全部更新可能带来的风险。

4.2 版本回滚

万一更新过程中出现问题，比如新版本服务出现严重漏洞，Kubernetes 提供了版本回滚功能。能快速将应用恢复到上一个稳定版本，就像给应用更新上了一道“保险”，确保业务不会因为更新失败而长时间中断。