为什么需要 Kubernetes

概述

学会了用 Docker 部署微服务，一个容器跑一个服务，简单又清爽。

但当有 10 个、50 个、甚至 100 个微服务 要管理时，问题就来了：

某个容器挂了，得手动重启？
流量暴增，怎么快速扩容？
新版本上线，如何平滑替换旧容器？
容器分布在不同服务器，怎么统一调度？

这时候，光靠 docker run 就不够用了。

你需要一个 "容器操作系统" ------ 它就是：Kubernetes （常简写为 K8s）

使用 Kubernetes 管理

Docker 解决了 "应用打包" 的问题：

"在我机器上能跑！" → "在任何地方都能跑！"

如果 Docker 是**"集装箱"**，那么 Kubernetes 就是 "智能港口 + 自动吊车 + 调度中心"。

能力	Docker	Kubernetes
打包应用	✅	✅（基于 Docker）
自动重启	❌	✅
水平扩容	❌（需手动）	✅（一键或自动）
服务发现	❌	✅（内置 DNS）
滚动更新	❌	✅（零停机升级）
跨服务器调度	❌	✅

Kubernetes 不是替代 Docker，而是管理 Docker（或其他容器）的平台。

没有 K8s 时的场景

假设你有一个电商系统，包含 5 个微服务：

复制代码

用户服务 ×2 实例  
订单服务 ×3 实例  
支付服务 ×2 实例  
商品服务 ×4 实例  
网关服务 ×2 实例

总共 13 个容器，部署在 3 台服务器上

你会面对以下事情：

手动 SSH 到每台服务器，运行 docker run ...
记住每个服务跑在哪台机器、用什么端口
某个容器崩溃？半夜被叫醒去重启
大促前要扩容？加班写脚本批量启动新容器
上线新版本？先停旧容器，再启新容器------用户会看到 502 错误！

Kubernetes 怎么解决问题？

Kubernetes 的核心思想是：你只告诉它"想要什么状态"，它负责实现并维持这个状态。

比如你说：

"我要 3 个订单服务实例，永远保持运行。"

K8s 就会：

启动 3 个容器
如果某个挂了，自动重建
如果服务器宕机，把容器迁移到其他机器
所有实例通过一个固定名字（如 order-service）被访问

这叫做 声明式 API（Declarative API） ------ 你描述目标，系统负责达成。

Kubernetes 的五大核心能力

1、自动化部署

容器崩溃？自动重启
节点故障？自动迁移 Pod 到健康节点
健康检查失败？自动剔除流量

2、水平扩缩容

bash 复制代码

# 手动扩容到 5 个实例
kubectl scale deployment/order-service --replicas=5

或配置 HPA（Horizontal Pod Autoscaler），根据 CPU/内存自动扩缩，应对流量高峰，节省资源成本。

3、服务发现与负载均衡

在 K8s 中，你只需创建一个 Service：

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order-service
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 3000

其他服务就可以通过 http://order-service 直接调用，无需知道 IP 或端口

4、滚动更新与回滚

更新镜像版本？K8s 会：

逐个替换旧 Pod
确保始终有可用实例
如果新版本出错，可一键回滚

bash 复制代码

# 更新镜像
kubectl set image deployment/order-service order=order:v2

# 回滚
kubectl rollout undo deployment/order-service

5、配置与密钥管理

敏感信息（如数据库密码）和配置文件，不再硬编码在镜像中，而是通过 K8s 对象注入。

适用场景

场景	是否推荐
个人项目 / 学习	⚠️ 可学，但可能"杀鸡用牛刀"
初创公司 MVP	⚠️ 先用 Docker Compose，等规模大了再迁
中大型微服务系统	✅ 强烈推荐
高可用、高并发业务	✅ 必备
多云 / 混合云部署	✅ K8s 是事实标准

最佳实践

本地体验：
- 安装 Minikube（单机 K8s）
- 或使用 Kind（用 Docker 跑 K8s）
核心概念：
- Pod（最小调度单元）
- Deployment（管理 Pod 副本）
- Service（暴露服务）
- Namespace（资源隔离）
动手实践：
- 把之前的 user-service 部署到 K8s
- 尝试扩容、更新、查看日志

bash 复制代码

# 示例：部署 user-service
kubectl create deployment user-svc --image=user-service:latest
kubectl expose deployment user-svc --port=80 --target-port=3000
kubectl get services

总结

Docker 让应用可移植，Kubernetes 让应用可运维。

当你只有几个容器时，Docker 足够；

但当你的系统变成由 成百上千个微服务 组成的复杂生态时，
Kubernetes 就不再是"可选项"，而是"必需品"。

它解决了微服务架构中最头疼的问题：

可靠性（自愈）
弹性（扩缩容）
协作（服务发现）
交付效率（滚动更新）