Kubernetes 与 Docker 的关系

Kubernetes 和 Docker 都是与容器化应用相关的核心技术，但它们在容器化生态系统中扮演的角色不同。简而言之，Docker 是一个容器平台，它使得容器化应用的构建和运行变得简单，而 Kubernetes 是一个容器编排平台，它用于管理和调度多个容器的运行。以下是它们的关系和区别：

1. Docker：容器化平台

Docker 是一个开源的容器平台，用于创建、部署和运行容器化应用。Docker 提供了以下功能：

• 容器化应用：Docker 允许开发者将应用及其依赖（如库、配置文件等）打包成容器镜像，这些容器镜像可以在任何支持 Docker 的平台上运行，确保开发、测试和生产环境的一致性。
• Docker 引擎：Docker 引擎是一个轻量级的容器运行时，它负责创建、管理、调度和运行容器。
• Docker 容器：Docker 容器是独立的执行环境，可以在 Docker 引擎上运行，包含了运行某个应用所需要的所有代码和依赖项。
• Docker Hub：Docker Hub 是一个容器镜像仓库，开发者可以在这里存储和共享 Docker 容器镜像。

2. Kubernetes：容器编排平台

Kubernetes 是一个开源的容器编排平台，用于自动化容器化应用的部署、扩展、管理和调度。它主要负责以下任务：

• 容器编排：Kubernetes 管理跨多个节点和容器的资源，自动部署、调度和扩展容器，确保应用的高可用性。
• 容器调度：Kubernetes 会根据集群资源（如 CPU 和内存）和容器需求自动将容器调度到合适的节点上。
• 服务发现与负载均衡：Kubernetes 提供内建的负载均衡功能，自动管理服务的访问入口，并确保容器间的通信。
• 自动扩展：Kubernetes 支持根据负载自动扩展容器实例，确保系统的可扩展性和资源利用效率。
• 健康检查与故障恢复：Kubernetes 能够检测容器的健康状况，并在容器故障时自动重启或重新调度容器。

Kubernetes 与 Docker 的关系

• Docker 是容器的运行时：Docker 作为容器的运行时，它负责创建和管理容器，而 Kubernetes 则依赖于 Docker 或其他容器运行时来运行容器。Kubernetes 本身并不直接运行容器，而是通过容器运行时（如 Docker、containerd 等）来执行容器操作。也就是说，Kubernetes 管理和调度容器，而 Docker 提供容器的基础设施。

• Docker 镜像在 Kubernetes 中使用：Kubernetes 使用 Docker 镜像来运行容器。在 Kubernetes 中，当你创建一个 Pod（Kubernetes 中的最小部署单位）时，Pod 中的容器通常是通过 Docker 镜像来构建的。Kubernetes 会拉取镜像并启动容器。

• 容器运行时接口（CRI）：Kubernetes 提供了容器运行时接口（CRI），允许它与不同的容器运行时（包括 Docker）进行集成。虽然 Kubernetes 曾经默认使用 Docker 作为容器运行时，但从 Kubernetes 1.20 开始，Kubernetes 宣布不再内建 Docker 作为容器运行时，而是推荐使用 containerd 或 CRI-O 作为容器运行时。

Kubernetes 与 Docker 的区别

1. 职责不同：

   • Docker：主要负责容器的构建、镜像管理和容器的运行。
   • Kubernetes：主要负责容器的编排、调度和管理，确保在多个机器或节点上协调运行多个容器。

2. 应用场景：

   • Docker：适用于单机上的容器化应用，主要用于容器的构建和运行。
   • Kubernetes：适用于大规模分布式容器化应用，帮助管理容器在集群中的部署、扩展和管理，尤其是在需要高可用性、负载均衡、自动扩展等情况下。

3. 功能范围：

   • Docker：专注于容器的构建、执行和镜像管理。
   • Kubernetes：提供完整的容器编排解决方案，包括调度、负载均衡、服务发现、自动扩展、健康检查、故障恢复等。

4. 使用方式：

   • Docker：通过 Docker CLI 命令行工具，可以直接与 Docker 引擎交互进行容器管理。
   • Kubernetes：通过 kubectl 命令行工具与 Kubernetes 集群进行交互，管理和调度多个容器。

Kubernetes 如何与 Docker 协作

• 容器镜像：开发者使用 Docker 构建容器镜像，并推送到容器镜像仓库（如 Docker Hub 或私有仓库）。Kubernetes 在运行时从这些镜像仓库拉取镜像并启动容器。

• Pod 中的容器：Kubernetes 中的容器通常是通过 Docker 镜像来构建的。Kubernetes 会将这些容器部署在不同的节点上，管理它们的生命周期、扩展、负载均衡等。

• 部署容器化应用：开发者使用 Kubernetes 的声明式配置（如 YAML 文件）来描述应用的期望状态，Kubernetes 会根据这些描述创建相应的 Pod 和容器，并利用 Docker 来运行它们。

从 Docker 到 Kubernetes 的演变

• 在早期，Kubernetes 与 Docker 紧密集成，Kubernetes 默认使用 Docker 作为容器运行时。
• 由于 Kubernetes 设计为一个通用的容器编排平台，它与多个容器运行时兼容，并引入了 容器运行时接口（CRI）。因此，Kubernetes 可以与多个容器运行时（如 Docker、containerd、CRI-O）协同工作。
• 从 Kubernetes 1.20 开始，Kubernetes 不再直接与 Docker 作为容器运行时捆绑，而是推荐使用 containerd 和 CRI-O，这些是 Kubernetes 推荐的标准容器运行时。