2023/05/23 更新: 為了避免本文章散落在不同網站，之後統一由部落格更新，再麻煩從部落格查看～

本文章同時發佈於：

• Github(包含程式碼)
• Medium
• iT 邦幫忙

文章為自己的經驗與夥伴整理的內容，設計沒有標準答案，如有可以改進的地方，請告訴我，我會盡我所能的修改，謝謝大家～

大家好，在前面 15 天講解完應用層相關的微服務後，現在終於要來介紹平台層！

而Kubernetes(K8s)即是這次主角，他到底跟 Docker 是什麼樣的關係？你的後端需要他嗎？

我會以一個工程師，從純Docker後端慢慢到發現需要K8s哪些好用的功能，來說明 K8s 解決的問題。

code 即是後端的架構

當後端容器越來越多，就會需要可以管理大量容器的方案

一開始使用 Docker 時，後端的容器不多，可以單純使用 docker-compose 即可解決多個容器互動的需求，但在容器越來越多時，會產生以下問題:

• 容器的連接變得複雜
• 容器的更新須寫腳本維護
• 容器是否掛了難以監控
• 容器如果流量需求增高，要自動增加容器來緩解流量
• 容器降版/升版需要腳本來控制

關於這些問題，我曾經寫過腳本來維護，但當服務越來越大，腳本的需求就越來越多，需要非常多成本。而 K8s 提供了像以下config的 yaml 形式來控制以上問題，讓一切架構以config來設計並非自己造輪子寫腳本來維護

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80

K8s 架構

圖片來源: Project Management & Technology Fusion: Using Kubernetes (K8S) to manage Container cluster (Docker)

K8s 會先啟動一個 Master node，底下會有許多的 Worker Node，而 Worker node 裡頭會有許多的容器，K8s 主要的目標就是管理這些容器。

K8s 主要就是把多台機器加以抽象，使他們就像一台大機器工你操作。

而 K8s 一開始的目標是管理容器，而不管理運行容器的 VM，不過後來有新增Cluster Autoscaler(CA)方案來管理 VM，但你使用的平台必須要有支援。

HPA、VPA、CA

K8s 有提供三種方法來管理容器對流量的需求

• Horizontal Pod Autoscaler(HPA): 以增加容器的方式來提供流量需求
• Vertical Pod Autoscaler(VPA): 以分配容器所需的 CPU/Memory 來提供流量需求
• Cluster Autoscaler(CA): 已增加整個叢集來提供流量需求

參考

• Kubernetes Vs Docker | Sumo Logic
• Why (and when) you should use Kubernetes | Hacker Noon
• Do you really need Kubernetes?
• Why is Kubernetes getting so popular? - Stack Overflow Blog
• Create Horizontally Auto-Scaling Cluster on AWS | Platform9 Documentation
• 你必知的 Kubernetes 自动缩放 · Service Mesh|服务网格中文社区
• Kuberenetes Autoscaling 相關知識小整理 • Weihang Lo
• Project Management & Technology Fusion: Using Kubernetes (K8S) to manage Container cluster (Docker)