常规题

1.简述etcd及其特点

答∶etcd 是CoreOS团队发起的开源项目，是一个管理配置信息和服务发现（service discovery）的项目，它的目标是构建一个高可用的分布式键值（key-value）数据库，基于Go语言实现。

特点∶

● 简单∶支持REST风格的HTTP+JSONAPI

● 安全∶支持HTTPS方式的访问

● 快速：支持并发 1k/s 的写操作

● 可靠∶支持分布式结构，基于Raft的一致性算法，Raft是一套通过选举主节

点来实现分布式系统一致性的算法。

2.简述etcd适应的场景

答∶etcd基于其优秀的特点，可广泛的应用于以下场景∶

● 服务发现（Service Discovery）∶服务发现主要解决在同一个分布式集群中的进程或服务，要如何才能找到对方并建立连接。本质上来说，服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听 udp 或 tcp 端口，并且通过名字就可以查找和连接。

● 消息发布与订阅∶在分布式系统中，最适用的一种组件间通信方式就是消息发布与订阅。即构建一个配置共享中心，数据提供者在这个配置中心发布消息，而消息使用者则订阅他们关心的主题，一旦主题有消息发布，就会实时通知订阅者。通过这种方式可以做到分布式系统配置的集中式管理与动态更新。应用中用到的一些配置信息放到etcd上进行集中管理。

● 负载均衡∶在分布式系统中，为了保证服务的高可用以及数据的一致性，通常都会把数据和服务部署多份，以此达到对等服务，即使其中的某一个服务失效了，也不影响使用。etcd本身分布式架构存储的信息访问支持负载均衡。etcd集群化以后，每个etcd的核心节点都可以处理用户的请求。所以，把数据量小但是访问频繁的消息数据直接存储到etcd中也可以实现负载均衡的效果。

● 分布式通知与协调∶与消息发布和订阅类似，都用到了etcd中的Watcher机制，通过注册与异步通知机制，实现分布式环境下不同系统之间的通知与协调，从而对数据变更做到实时处理。

● 分布式锁∶因为etcd使用Raft算法保持了数据的强一致性，某次操作存储到集群中的值必然是全局一致的，所以很容易实现分布式锁。锁服务有两种使用方式，一是保持独占，二是控制时序。

● 集群监控与Leader竞选∶通过etcd来进行监控实现起来非常简单并且实时性强。

3.简述什么是Kubernetes

答∶Kubernetes是一个全新的基于容器技术的分布式系统支撑平台。是Google开源的容器集群管理系统（谷歌内部∶Borg）。在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。并且具有完备的集群管理能力，多层次的安全防护和准入机制、多租户应用支撑能力、透明的服务注册和发现机制、内建智能负载均衡器、强大的故障发现和自我修复能力、服务滚动升级和在线扩容能力、可扩展的资源自动调度机制以及多粒度的资源配额管理能力。

4.简述Kubernetes和Docker的关系

答∶Docker提供容器的生命周期管理和，Docker镜像构建运行时容器。它的主要优点是将将软件/应用程序运行所需的设置和依赖项打包到一个容器中，从而实现了可移植性等优点。

Kubernetes 用于关联和编排在多个主机上运行的容器。

5.简述Kubernetes中什么是Minikube、Kubectl、Kubelet?

答∶

Minikube 是一种可以在本地轻松运行一个单节点 Kubernetes 群集的工具。

Kubectl是一个命令行工具，可以使用该工具控制Kubernetes集群管理器，如检查群集资源，创建、删除和更新组件，查看应用程序。

Kubelet 是一个代理服务，它在每个节点上运行，并使从服务器与主服务器通信。

6.简述Kubernetes常见的部署方式

答：常见的Kubernetes部署方式有

● kubeadm也是推荐的一种部署方式二进制

● minikube∶在本地轻松运行一个单节点 Kubernetes 群集的工具。

7.简述Kubernetes如何实现集群管理

答∶在集群管理方面，Kubernetes将集群中的机器划分为一个Master节点和一群工作节点Node。其中，在Master节点运行着集群管理相关的一组进程kube-

apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler，这些进程实现了整个集群的资源管理、Pod调度、弹性伸缩、安全控制、系统监控和纠错等管理能力，并且都是全自动完成的。

8.简述Kubernetes的优势、适应场景及其特点?

答∶ Kubernetes作为一个完备的分布式系统支撑平台， 其主要优势∶

• 容器编排
• 轻量级
• 开源
• 弹性伸缩
• 负载均衡

Kubernetes常见场景∶

• 快速部署应用
• 快速扩展应用
• 无缝对接新的应用功能
• 节省资源，优化硬件资源的使用

Kubernetes相关特点∶

• 可移植支持公有云、私有云、混合云、多重云（multi-cloud）。
• 可扩展∶模块化、插件化、可挂载、可组合。
• 自动化∶ 自动部署、自动重启、自动复制、自动伸缩/扩展。

9.简述Kubernetes的缺点或当前的不足之处?

答：Kubernetes当前存在的缺点（不足）如下∶

• 安装过程和配置相对困难复杂。
• 管理服务相对繁琐。
• 运行和编译需要很多时间。
• 它比其他替代品更昂贵。
• 对于简单的应用程序来说，可能不需要涉及Kubernetes即可满足。

10. 简述Kubernetes相关基础概念

答∶

● master∶ k8s集群的管理节点，负责管理集群，提供集群的资源数据访问入口。拥有Etcd存储服务（可选），运行Api Server进程，ControllerManager服务进程及Scheduler服务进程。

● node（worker）∶Node（worker）是Kubernetes集群架构中运行Pod的服务节点，是Kubernetes集群操作的单元，用来承载被分配Pod的运行，是Pod运行的宿主机。运行docker eninge服务，守护进程kunelet及负载均衡器kube-proxy。

● pod∶运行于Node节点上，若干相关容器的组合。Pod内包含的容器运行在同一宿主机上，使用相同的网络命名空间、IP地址和端口，能够通过localhost进行通信。Pod是Kurbernetes进行创建、调度和管理的最小单位，它提供了比容器更高层次的抽象，使得部署和管理更加灵活。一个Pod可以包含一个容器或者多个相关容器。

● label∶ Kubernetes中的Label实质是一系列的Key/Value键值对，其中key与value可自定义。Label可以附加到各种资源对象上，如Node、Pod、Service、RC等。一个资源对象可以定义任意数量的Label，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去。Kubernetes通过Label Selector（标签选择器）查询和筛选资源对象。

● Replica Set（副本集）∶Pod 只是单个应用实例的抽象，要构建高可用应用，通常需要构建多个同样的副本，提供同一个服务。Kubernetes 为此抽象出副本集 Replica Set，其允许用户定义 Pod 的副本数，每一个 Pod 都会被当作一个无状态的成员进行管理，Kubernetes 保证总是有用户期望的数量的Pod 正常运行。当某个副本宕机以后，控制器将会创建一个新的副本。当因业务负载发生变更而需要调整扩缩容时，可以方便地调整副本数量。

● Deployment∶ Deployment在内部使用了RS来实现目的， Deployment相当于RC的一次升级，其最大的特色为可以随时获知当前Pod的部署进度。

● HPA（Horizontal Pod Autoscaler）∶Pod的横向自动扩容，也是Kubernetes的一种资源，通过追踪分析RC控制的所有Pod目标的负载变化情况，来确定是否需要针对性的调整Pod副本数量。

● Service∶Service定义了Pod的逻辑集合和访问该集合的策略，是真实服务的抽象。Service提供了一个统一的服务访问入口以及服务代理和发现机制，关联多个相同Label的Pod，用户不需要了解后台Pod是如何运行。

● Volume∶ Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录， Kubernetes中的Volume是定义在Pod上，可以被一个或多个Pod中的容器挂载到某个目录下。

● Namespace∶ Namespace用于实现多租户的资源隔离，可将集群内部的资源对象分配到不同的Namespace中，形成逻辑上的不同项目、小组或用户组，便于不同的Namespace在共享使用整个集群的资源的同时还能被分别管理。

11. 简述Kubernetes集群相关组件?

答∶Kubernetes Master控制组件，调度管理整个系统（集群），包含如下组件∶

● Kubernetes API Server∶作为Kubernetes系统的入口，其封装了核心对象的增删改查操作，以RESTful API接口方式提供给外部客户和内部组件调用，集群内各个功能模块之间数据交互和通信的中心枢纽。

● Kubernetes Scheduler∶为新建立的Pod进行节点（node）选择（即分配机器），负责集群的资源调度。

● Kubernetes Controller∶ 负责执行各种控制器， 目前已经提供了很多控制器来保证Kubernetes的正常运行。

● Replication Controller∶管理维护Replication Controller，关联ReplicationController和Pod，保证ReplicationController定义的副本数量与实际运行Pod数量一致。

● Node Controller∶ 管理维护Node，定期检查Node的健康状态，标识出（失效未失效）的Node节点。

● Namespace Controller∶ 管理维护Namespace，定期清理无效的Namespace，包括Namesapce下的API对象，比如Pod、Service等。

● Service Controller∶管理维护Service，提供负载以及服务代理。

● EndPoints Controller∶ 管理维护 Endpoints， 关联 Service和 Pod， 创建Endpoints为Service的后端，当Pod发生变化时，实时更新Endpoints。

● Service Account Controller∶ 管理维护Service Account， 为每个Namespace创建默认的Service Account，同时为Service Account创建Service Account Secret

● Persistent Volume Controller∶ 管理维护 Persistent Volume和PersistentVolume Claim，为新的Persistent Volume Claim分配Persistent Volume进行绑定，为释放的Persistent Volume执行清理回收。

● Daemon Set Controller∶ 管理维护 Daemon Set， 负责创建 Daemon Pod，保证指定的Node上正常的运行Daemon Pod。

● Deployment Controller∶ 管理维护Deployment， 关联Deployment和Replication Controller，保证运行指定数量的Pod。当Deployment更新时，控制实现Replication Controller和Pod的更新。

● Job Controller∶ 管理维护Job，为Jod创建一次性任务 Pod，保证完成Job指定完成的任务数目

● Pod Autoscaler Controller∶ 实现Pod的自动伸缩，定时获取监控数据，进行策略匹配，当满足条件时执行Pod的伸缩动作。

12. 简述Kubernetes RC的机制?

答∶Replication Controller用来管理Pod的副本，保证集群中存在指定数量的Pod副本。当定义了RC并提交至Kubernetes集群中之后，Master节点上的ControllerManager组件获悉，并同时巡检系统中当前存活的目标Pod，并确保目标Pod实例的数量刚好等于此RC的期望值，若存在过多的Pod副本在运行，系统会停止一些Pod，反之则自动创建一些Pod。

13. 简述Kubernetes Replica Set 和Replication Controller之间有什么区别？

答∶Replica Set 和 Replication Controller 类似，都是确保在任何给定时间运行指定数量的Pod 副本。不同之处在于RS使用基于集合的选择器，而Replication Controller 使用基于权限的选择器。

14. 简述kube-proxy作用

答∶kube-proxy 运行在所有节点上，它监听 apiserver 中 service 和 endpoint 的变化情况，创建路由规则以提供服务IP和负载均衡功能。简单理解此进程是Service 的透明代理兼负载均衡器，其核心功能是将到某个Service的访问请求转发到后端的多个Pod实例上。

15. 简述kube-proxy iptables原理

答∶ Kubernetes从1.2版本开始，将iptables作为kube-proxy的默认模式。iptables模式下的kube-proxy不再起到Proxy的作用，其核心功能∶通过APIServer的Watch接口实时跟踪Service与Endpoint的变更信息，并更新对应的iptables规则，Client的请求流量则通过iptables的NAT机制“直接路由”到目标Pod。

16. 简述kube-proxy ipvs原理

答∶IPVS在Kubernetes1.11中升级为GA稳定版。IPVS则专门用于高性能负载均衡，并使用更高效的数据结构（Hash表），允许几乎无限的规模扩张，因此被kube-proxy采纳为最新模式。

在IPVS模式下，使用iptables的扩展ipset，而不是直接调用iptables来生成规则链。iptables规则链是一个线性的数据结构，ipset则引入了带索引的数据结构，因此当规则很多时，也可以很高效地查找和匹配。

可以将ipset简单理解为一个IP（段）的集合，这个集合的内容可以是IP地址、IP网段、端口等，iptables可以直接添加规则对这个“可变的集合”进行操作，这样做的好处在于可以大大减少iptables规则的数量，从而减少性能损耗。

17. 简述kube-proxy ipvs和iptables的异同?

18. 简述Kubernetes中什么是静态Pod?

19. 简述 Kubernetes 中 Pod 可能位于的状态?

20. 简述Kubernetes创建一个Pod的主要流程?

21. 简述 Kubernetes 中 Pod的重启策略?

22. 简述 Kubernetes 中 Pod的健康检查方式?

23. 简述Kubernetes Pod的LivenessProbe探针的常见方式?

24. 简述Kubernetes Pod的常见调度方式?

25. 简述Kubernetes初始化容器（init container）?

26. 简述Kubernetes deployment升级过程?

27.简述Kubernetes deployment升级策略?

28.简述Kubernetes DaemonSet类型的资源特性?

29.简述 Kubernetes 自动扩容机制?

30.简述Kubernetes Service类型?

31. 简述Kubernetes Service分发后端的策略?

32. 简述Kubernetes Headless Service?

33. 简述Kubernetes外部如何访问集群内的服务?

34. 简述Kubernetes ingress?

35.简述Kubernetes 镜像的下载策略?

36.简述Kubernetes 的负载均衡器?

37. 简述Kubernetes各模块如何与APIServer通信？

 

 

 

 

 

 

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