何謂 Kubernetes？

Kubernetes 是一個開放程式碼平台，用於管理跨多個主機的容器化工作負載和服務，並提供用於部署、自動化、監視和調整容器化應用程式的管理工具，需要的人為介入極少，甚至不需要人為介入。

這個開源專案 Kubernetes，將容器化基礎架構的運作與生產環境工作負載、開源貢獻，以及 Docker 的容器管理工具結合在一起。 Kubernetes 基礎架構提供了一個用於管理容器的隔離且安全的應用程式平台，該平台具備可移植性、可擴展性，並能在發生故障轉移時自動修復。 如需相關資訊，請參閱 何謂 Kubernetes?。

瞭解 Kubernetes 主要概念的更多相關資訊，如下圖所示。

帳戶

您的帳戶是指 IBM Cloud 帳戶。

叢集、工作者節點儲存區及工作者節點

一個 Kubernetes 叢集由一個主節點和一個或多個稱為工作節點的運算主機所組成。 工作者節點會組織成相同規格的工作者節點儲存區，或 CPU、記憶體、作業系統、連接磁碟及其他內容的設定檔。 工作節點對應於 NodeKubernetes 資源，並由主控 Kubernetes 節點管理，該主控節點集中控制並監控叢集內 Kubernetes 的所有資源。 因此，在部署容器化應用程式的資源時，Kubernetes 主節點會考慮部署需求和叢集裡的可用容量，然後決定將這些資源部署在哪個工作者節點上。 Kubernetes 資源包括服務、部署及 Pod。

名稱空間

Kubernetes 名稱空間是一種方法，可將叢集資源劃分為您可以部署應用程式並限制存取的個別區域，例如您想要與多個團隊共用叢集。 例如，為您配置的系統資源會保留在個別名稱空間中，例如 kube-system 或 ibm-system。 如果您在建立 Kubernetes 資源時未指定名稱空間，則會在 default 名稱空間中自動建立資源。

服務

服務是一種 Kubernetes 資源，可將一組 Pod 分組在一起，並提供這些 Pod 的網路連線功能，而不需要公開每一個 Pod 的實際專用 IP 位址。 您可以使用服務，將您的應用程式設為可在叢集內或公用網際網路中使用。

部署

部署是一種 Kubernetes 資源，您可在其中指定執行應用程式所需的其他資源或功能的相關資訊（例如服務、持續性儲存空間或註釋）。 將部署記載在配置 YAML 檔案中，然後再將其套用至叢集。 Kubernetes 主節點會配置資源，並將容器部署至具有可用容量之工作者節點上的 Pod。

定義應用程式的更新策略，包括您要在漸進式更新期間新增的 Pod 數目，以及每次更新時可能無法使用的 Pod 數目。 當您執行漸進式更新時，部署會檢查更新是否正常運作，並且在偵測到失敗時停止推出。

部署只是一種工作負載控制器類型，可用來管理 Pod。 如需在您的選項中進行選擇的協助，請參閱 我可以為我的應用程式建立何種類型的 Kubernetes 物件?。 如需部署的相關資訊，請參閱 Kubernetes 文件。

Pod

每個部署到叢集中的容器化應用程式，皆由一個稱為「Pod」的 Kubernetes 資源負責部署、執行及管理。 Pod 代表 Kubernetes 叢集裡的小型可部署單元，並且用來將必須視為單一單元的容器分組在一起。 通常，每一個容器都部署在其自己的 Pod 中。 不過，應用程式可能會要求將一個容器及其他協助容器部署至某個 Pod，以便使用相同的專用 IP 位址來為那些容器定址。

應用程式

應用程式可能是指完整應用程式或應用程式的元件。 您可以在個別 Pod 或個別工作者節點中部署應用程式的元件。 如需相關資訊，請參閱 規劃應用程式部署 及 開發 Kubernetes原生應用程式。

欲深入瞭解 Kubernetes，請參閱 文件 Kubernetes。

何謂儲存器?

容器提供了一種標準方法，用於將應用程式碼、配置和相依關係包裝成單一單位，該單位可作為資源隔離的處理程序在運算伺服器上執行。 若要在 IBM Cloud 上執行您的應用程式，您必須先將應用程式容器化，方法是建立一個容器映像檔，並將其儲存至容器註冊表中。

查看以下術語以更熟悉這些概念。

容器

容器是一種已將所有依賴項一併打包的應用程式，使其能夠在不同環境間遷移，並在無需任何變更的情況下執行。 與虛擬機器不同，容器並不會將裝置、其作業系統以及底層硬體進行虛擬化。 只有應用程式碼、運行環境、系統工具、程式庫及設定才會包裝在容器中。 容器會以隔離的處理程序形式在運算主機上執行，並共用主機作業系統及其硬體資源。 此方式讓容器比起虛擬機器顯得更輕量、可攜性更高且更有效率。

影像

容器映像是一個包，其中包含運行容器的檔案、配置設定和庫。 映像是從稱為 Dockerfile 的文字檔案建構的。 Dockerfile 定義如何建置映像以及要包含在其中的工件。 容器中包含的工件由應用程式程式碼、組態設定和任何相依性組成。

登錄

映像檔登錄是儲存、擷取及共用容器映像檔的位置。 註冊表可以對任何人公開，也可以僅限特定使用者群組存取。 在企業應用程式方面，請使用 IBM Cloud 這樣的私有註冊表，以防止您的映像檔被未經授權的使用者使用。

IBM Cloud Kubernetes Service 提供哪些運算主機基礎架構？

使用 IBM Cloud® Kubernetes Service，您可以使用下列提供者中的基礎架構來建立叢集。 一個叢集裡的所有工作者節點都必須來自相同提供者。

使用服務有哪些好處?

可選擇容器平台提供者

• 使用 Red Hat OpenShift 或社群版 Kubernetes 作為容器平台調度器。
• 選擇適合貴公司的開發者體驗，或在 Red Hat OpenShift 與社群版 Kubernetes 叢集上執行工作負載。
• 從 IBM Cloud 控制台到 Kubernetes 儀表板或 Red Hat OpenShift 網頁控制台的內建整合功能。
• 透過 IBM Cloud，即可對您所有的 Red Hat OpenShift 或社群版 Kubernetes 叢集進行單一視圖檢視與管理。

具有運算、網路及儲存空間基礎架構隔離的單一承租戶 Kubernetes 叢集

• 建立符合組織需求的專屬自訂基礎架構。
• 從各家基礎設施供應商中進行選擇。
• 使用 IBM Cloud 基礎架構所提供的資源，來佈建專用且受保護的 Kubernetes 主節點、工作者節點、虛擬網路及儲存空間。
• 完全受管理的 Kubernetes 主節點，它持續由 IBM 監視及更新，以保持叢集可供使用。
• 可選擇將工作節點配置為裸機伺服器，以處理資料、GPU 和 AI 等運算密集型工作負載。
• 儲存持續性資料、在 Kubernetes Pod 之間共用資料，以及在需要時使用整合且安全的磁區服務來還原資料。
• 獲得所有原生 Kubernetes API 的完整支援的好處。

增加高可用性的多區域叢集

• 透過工作者節點儲存區輕鬆管理相同規格（CPU、記憶體、虛擬或實體）的工作者節點。
• 藉由在所選多區域中平均分散節點並對您的應用程式使用反親緣關係 Pod 部署，以防止區域故障。
• 您可以透過使用多區域叢集，而非在另一個叢集中維護重複的資源，來降低成本。
• 受益於使用多區域負載平衡器 (MZLB) 跨應用程式進行自動負載平衡，而此負載平衡器是在叢集的每一個區域中自動為您設定的。

高可用性主節點

• 例如在主節點更新期間減少叢集運作中斷時間，而高可用性主節點會在您建立叢集時自動佈建。
• 將您的主節點分散配置於多區域叢集的各個區域中，以保護叢集免受區域故障的影響。

符合 Vulnerability Advisor 的映像檔安全性

• 在安全的 Docker 私有映像註冊庫中建立您自己的儲存庫，該註冊庫用於儲存映像，並供組織內所有使用者共享。
• 受益於自動掃描專用 IBM Cloud 登錄中的映像檔。
• 檢閱映像檔中所用作業系統特有的建議，來修正潛在漏洞。

叢集性能的持續監視

• 使用叢集儀表板，快速查看及管理叢集、工作者節點及容器部署的性能。
• 透過 IBM Cloud® Monitoring 查閱詳細的使用量指標，並快速擴展您的叢集以滿足工作負載需求。
• 使用 IBM Cloud Logs 來檢閱記載資訊，以查看詳細的叢集活動。

安全地將應用程式公開給大眾使用

• 選擇公用 IP 位址、IBM 所提供的路徑，或您自己的自訂網域，以從網際網路存取叢集裡的服務。

IBM Cloud 服務整合

• 透過整合 IBM Cloud 服務（例如 Watson API、Blockchain、資料服務或物聯網），為您的應用程式增添更多功能。

Red Hat OpenShift 與 Kubernetes 叢集之間的比較

Red Hat OpenShift on IBM Cloud 與 IBM Cloud Kubernetes Service 這兩組叢集，皆是專為企業級工作負載量身打造、可直接投入生產環境的容器平台。 下表比較並對照了若干常見特徵，可協助您選擇最適合自身使用情境的容器平台。

相關資源

檢閱如何瞭解 Kubernetes 概念和術語的相關資訊。

• 完成本 課程，了解 Kubernetes 與 IBM Cloud Kubernetes Service 如何協同運作。