Kubernetes 是用於管理分散式系統的工具，透過 RESTful API 提供操作接口，而 YAML 則用來編寫配置文件，讓用戶能夠輕鬆地定義和管理 Kubernetes 中的資源。

因此了解 Kubernetes 前，將介紹以下背景知識。

Distributed system

分散式系統由多個獨立的計算節點組成，這些節點協同工作以提供可靠的服務和資源。與單一系統相比，分散式系統具有以下優點：

1. 可擴展性：可以根據工作負載和需求擴展，通過添加新的節點來增強運算能力。
2. 可用性：即使部分節點出現故障，系統仍能繼續運行，保證了高可用性。
3. 效率性：通過最佳利用基礎硬體資源，提高系統性能和效率。

Kubernetes 的核心作用在於簡化這些複雜系統的部署和管理，提供了有效的容器編排和自動化工具。

Restful API

RESTful API 是一種基於 HTTP 的網路應用程式介面，旨在促進不同系統之間的通訊。REST（Representational State Transfer）是一種軟體架構風格，對 API 的運作方式設有特定條件。

REST 架構風格的主要原則包括：

1. 統一介面：伺服器以標準格式傳輸資訊，這種格式稱為呈現。這個呈現格式可能與伺服器內部資源的實際格式不同。
2. 無狀態：每個請求都是獨立的，伺服器不保留任何關於先前請求的狀態資訊。
3. 隨需編碼：伺服器可以傳輸程式碼到用戶端，以便在需要時擴展或自訂用戶端的功能。

Figure Source

一般來說，任何 REST API 呼叫的步驟如下：

1. 用戶端發送請求：用戶端根據 API 文件的規範，以伺服器能夠理解的格式發送請求。
2. 伺服器驗證：伺服器對用戶端進行身份驗證，確認用戶端有權執行該請求。
3. 伺服器處理請求：伺服器接收並處理請求，執行相應的操作。
4. 伺服器發送回應：伺服器將處理結果返回給用戶端。回應中會包含請求是否成功的訊息以及請求所需的任何其他資訊。

Kubernetes 利用 RESTful API 提供與集群互動的功能。通過這些 API，使用者可以建立、更新、刪除或查詢集群中的資源，例如 Pods、Services 和 Deployments。

yaml

YAML（Yet Another Markup Language）是一種直觀的數據序列化格式，Kubernetes 使用 YAML 文件來描述其資源的配置。

這些 YAML 文件定義了應用程式的配置、服務要求和集群管理策略，使得 Kubernetes 能夠根據這些描述來自動化部署和調度容器。

以下是一個 YAML 文件範例，展示了如何使用 Kubernetes 的 Pod 來從 Dockerfile 建立 Docker 映像檔。這個 YAML 文件描述了一個簡單的 Pod，其中包含了一個容器，並用 Dockerfile 中指定的映像檔來運行它。

其中，Pod 是 Kubernetes 中的基本運行單位，代表了一組共享相同網路 namespace 和 storage volume 的容器。

假設我們已經有一個 Dockerfile 並且已經將 image file 推送到 Docker Hub 或其他 container registry。這個 YAML 文件會使用那個 image file 來建立 contatiner。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-app
spec:
  containers:
    - name: my-container
      image: your-dockerhub-username/your-image-name:tag
      ports:
        - containerPort: 80

在這個 YAML 文件中：

• apiVersion: v1：指定了 Kubernetes API 的版本。
• kind: Pod：指定了資源的類型為 Pod。
• metadata：包含了 Pod 的名稱。
• spec：定義了 Pod 的規格。
  • containers：列出了一個或多個容器。
    • name：容器的名稱。
    • image：指定要使用的 Docker image file。
    • ports：容器連接的端口。

這個 YAML 文件會告訴 Kubernetes 建立一個 Pod，並在其中運行指定的 Docker image file。

明天開始學習 Kubernetes XD

Reference

• 什麼是分散式運算？
• 什麼是 RESTful API？
• 什么是 YAML？