提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档
文章目录
- 前言
- 一、云原生基础概述
-
- [1.1 云原生的发展历程×](#1.1 云原生的发展历程×)
- [1.2 云原生的定义与部署模式](#1.2 云原生的定义与部署模式)
- [1.3 云原生的技术栈](#1.3 云原生的技术栈)
- [1.4 云原生的特征](#1.4 云原生的特征)
- 二、Kubernetes（K8S）核心认知
-
- [三、为什么要用 K8S？](#三、为什么要用 K8S？)
- 四、K8S集群架构与核心组件
- [4.1 控制平面（Master / Control Plane）组件](#4.1 控制平面（Master / Control Plane）组件)
- [4.2 工作节点（Node / Worker）组件](#4.2 工作节点（Node / Worker）组件)
- [五. Kubernetes 核心概念与资源对象](#五. Kubernetes 核心概念与资源对象)
- [六、 Kubernetes 核心能力与特性](#六、 Kubernetes 核心能力与特性)
- 总结
前言
一、云原生基础概述
1.1 云原生的发展历程×
2004年：Google开始在内部大规模使用容器技术。
2008年：Google将Cgroups技术合并进Linux内核，为容器化技术奠定基础。
2013年：Docker项目正式发布，推动容器技术进入开源领域。
2014年：Kubernetes项目正式发布，成为容器编排的行业标准。
2015年：Google、Redhat、微软等共同发起成立CNCF（云原生计算基金会），推进云原生技术
的开源生态。
2017年：CNCF成员达到170个，基金项目数量为14个。
2018年：CNCF迎来三周年，成员数达195个，基金项目19个。
1.2 云原生的定义与部署模式
帮助企业在公有云、私有云、混合云等动态环境中，
1.2.1 公有云
云服务商（如 AWS、阿里云等）在互联网公开提供的云计算服务，核心特点是资源共享、按需付费。用户无需管理底层基础设施，按业务需求弹性申请资源并按使用量付费。适用场景：中小企业低成本启动、突发流量（如电商大促）、非敏感业务部署。
1.2.2 私有云
企业在自有数据中心搭建的专属云计算平台，完全自主拥有和控制。核心优势是高安全性、高定制性，可适配行业合规要求，避免敏感数据外泄。适用场景：企业核心业务（如交易系统）、敏感数据存储、高合规要求场景。
1.2.3 混合云
整合公有云、私有云与本地 IT 基础设施的集成环境，兼顾公有云的弹性低成本与私有云的安全可控性。企业可将敏感数据存于私有云，非敏感工作负载（如日志分析、测试环境）部署在公有云，实现资源最优配置。典型案例：电商平台将支付数据存私有云，商品展示等非敏感服务部署公有云，大促时通过公有云弹性扩容。
1.3.2 云原生技术栈公式
云原生并非单一技术，而是多技术的协同组合，可简化为以下公式：
1.3 云原生的技术栈
云原生技术栈包括以下关键技术：
容器化 ：如Docker、containerd，提供应用的轻量级封装和环境一致性。
服务网格 ：例如Istio，管理服务之间的通信、安全性和流量控制。
微服务架构 ：将应用拆解为多个独立的服务，支持灵活扩展和独立部署。
不可变基础设施 ：服务一旦部署，便不再修改，通常使用版本化的镜像来保持一致性。
声明式API：通过定义期望的状态，由系统自动管理资源。
云原生 = 容器化（Docker+K8S） + 微服务（Microservices） + 无服务（Serverless） + DevOps + 服务网格（Service Mesh） + 云（Cloud）
云元素的四要素
1.微服务 ：几乎每个云原生的定义都包含微服务，跟微服务相对的是单体应用，微服务有理论基础，
那就是康威定律，指导服务怎么切分，很玄乎，凡是能称为理论定律的都简单明白不了，不然就忒
没b格，大概意思是组织架构决定产品形态，不知道跟马克思的生产关系影响生产力有无 系。
微服务架构的好处就是按function切了之后，服务解耦，内聚更强，变更更易；另一个划分服务的
技巧据说是依据DDD来搞。
2.容器化 ：Docker是应用最为广泛的容器引擎，在思科谷歌等公司的基础设施中大量使用，是基于
LXC技术搞的，容器化为微服务提供实施保障，起到应用隔离作用，K8S是容器编排系统，用于容
器管理，容器间的负载均衡，谷歌搞的，Docker和K8S都采用Go编写，都是好东西。
3.DevOps ：这是个组合词，Dev+Ops，就是开发和运维合体，不像开发和产品，经常刀刃相见，实
际上DevOps应该还包括测试，DevOps是一个敏捷思维，是一个沟通文化，也是组织形式，为云
原生提供持续交付能力。
4.持续交付 ：持续交付是不误时开发，不停机更新，小步快跑，反传统瀑布式开发模型，这要求开发
版本和稳定版本并存，其实需要很多流程和工具支撑。
微服务：基于康威定律 / DDD 划分，按功能解耦、高内聚，替代单体应用，便于灵活变更；
容器化：以 Docker 为容器引擎（隔离应用）、K8S 为编排系统（管理容器 / 负载均衡），为微服务落地提供基础；
DevOps：融合开发、运维、测试，以敏捷思维、沟通文化为核心，支撑云原生的持续交付；
持续交付：反瀑布式开发，实现小步快跑、不停机更新，需流程与工具协同保障
1.4 云原生的特征
云原生系统具备以下特征，确保其适应现代云计算环境的需求：
- 符合12因素应用：应用遵循12因素开发原则，确保可扩展性、无状态性、易维护等。
- 面向微服务架构：应用拆解为独立的、松耦合的服务。
- 自服务敏捷架构：开发人员可以自主创建和管理云资源，减少对运维的依赖。
- 基于API的协作：通过API进行服务间的通信。
- 抗脆弱性：系统具有自愈能力，能够应对不稳定的环境因素。
12因素应用的具体原则：
- 基准代码：使用同一代码库进行版本控制，并支持多次部署。
- 依赖管理：显式声明和隔离各依赖项，确保环境一致性。
- 配置管理：配置项存储在环境中，避免硬编码。
- 后端服务：外部服务作为附加资源使用。
- 构建、发布、运行分离：清晰区分应用构建和运行阶段。
- 无状态进程：应用以无状态进程运行，便于水平扩展。
- 端口绑定：通过端口提供服务，确保应用独立性。
- 并发处理：通过进程模型进行扩展。
- 快速启动与优雅终止：应用启动迅速，并在终止时确保数据一致性。
- 开发环境与生产环境一致：确保开发、预发布和生产环境尽量一致。
- 日志管理：统一收集并展示日志信息，确保可追溯性。
- 管理进程：管理性任务（如数据备份）应使用与常驻进程相同的运行环境。
通过遵循这些原则，云原生应用能够在云环境中灵活、安全且高效地运行
二、Kubernetes（K8S）核心认知
K8S 是什么？
K8S 是 Kubernetes 的简写（K + "ubernetes" 中的 8 个字母 + S）
Kubernetes 是一个开源平台，用于 自动部署、扩展和管理容器化（containerized）应用程序
它可以看作一个负责自动化运维、编排多个容器（如由 containerd 驱动的容器）的集群管理系统
源起：Kubernetes 受 Google 的 Borg 系统启发，后使用 Go 语言重写并捐赠给 CNCF
名称含义：源自希腊语，意为 "舵手 / 导航者"
三、为什么要用 K8S？
自动化运维 ：无须人工干预，实现一条命令或声明式方式完成部署、更新、扩容、缩容、删除等
弹性伸缩 ：依据指标（CPU、内存、自定义指标等）自动扩展或缩减 Pod 副本数
容灾 / 自愈 ：当某个节点或容器失败时，K8S 会自动重建或迁移 Pod，保证副本数量和期望状态
服务发现与负载均衡 ：通过 Service 为 Pod 提供稳定的访问入口，并自动分发请求
滚动升级与回滚 ：支持渐进式升级，一旦出错可以回滚到之前版本
集中配置与密钥管理 ：通过 ConfigMap 、 Secret 等资源集中管理配置与敏感数据
存储编排 ：支持将外部存储（NFS、Ceph、云存储等）纳入集群资源管理
批处理 / 定时任务：支持 Job 、 CronJob 用于一次性或定时任务
四、K8S集群架构与核心组件
K8S采用控制平面（Master）+ 工作节点（Node）的主从架构，两者协同工作，共同管理容器集群。
3.1 架构概述
控制平面（Master/Control Plane）：集群的"大脑"，负责集群的调度、管理与决策------如接收用户请求（如"部署3个Nginx Pod"）、选择合适的Node节点运行Pod、监控集群状态是否符合期望；
工作节点（Node/Worker）：集群的"手脚"，负责运行实际的容器化应用------接收控制平面下发的任务，启动/停止容器，汇报节点与Pod状态；
通信逻辑：所有资源操作请求（如创建Pod、删除Service）均通过控制平面的API Server接收，控制平面处理后将任务下发给Node节点，Node节点通过kubelet执行任务并反馈状态。
4.1 控制平面（Master / Control Plane）组件
4.2 工作节点（Node / Worker）组件
五. Kubernetes 核心概念与资源对象
以下是整理后的 Kubernetes 核心概念与资源表格：
| 概念 / 资源 | 含义与用途 |
|---|---|
| Pod | Kubernetes 中最小的可调度单位，包含一个或多个共享资源的容器。 |
| 控制器 | 确保 Pod 运行、修复、扩缩等，包括 Deployment、ReplicaSet、StatefulSet 等。 |
| Service | 为 Pod 提供稳定访问入口，支持负载均衡。 |
| Ingress | 管理外部 HTTP/HTTPS 流量路由到集群内 Service。 |
| Label/Annotation/Selector | Label 用于标识资源，Annotation 存储元数据，Selector 选择资源。 |
| Namespace | 逻辑隔离集群资源，实现权限管理。 |
| 资源定义结构 | 通过 YAML/JSON 定义，包含 apiVersion、kind、metadata 等字段。 |
六、 Kubernetes 核心能力与特性
自动伸缩（Horizontal Pod Autoscaler, Vertical Pod Autoscaler 等）
服务发现 & 负载均衡
滚动更新 / 回滚
容错 / 自愈
集中配置 / 密钥管理（ConfigMap / Secret）
存储编排与持久化存储（PV / PVC / StorageClass）
批处理 / 定时任务
资源隔离 / 配额 / 限制（ResourceQuota, LimitRange 等）
安全管理机制：如 RBAC（基于角色的访问控制）、NetworkPolicy（网络策略）、Pod 安全策略 /
Pod 安全准入（安全设置）
总结
提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。