Kubernetes（K8s）是什麼？Pod、Node 又是什麼？K8s 與 Docker、GKE 這兩者服務相比，在架構上有哪些差異？本文將帶你詳細了解 K8s 基礎元件、優點及常見品牌介紹，讓你輕鬆理解 K8s 可為企業帶來哪些好處！
Kubernetes是什麼？K8s元件介紹一次搞懂！
Kubernetes 簡稱 K8s，是因為K和S之間有8個英文字母，為了方便而縮寫簡稱為「K8s」。K8s 是開放原始碼軟體，用於協助大規模部署與管理容器並使其自動化，是一種可用於管理微服務（Microservices）的開源系統。使用 K8s 能更有效率地建置、擴充及調整容器化應用程式，而這也使得有越來越多的企業組織將其投入到生產之中。
想要進一步瞭解 K8s 如何運作，最好的方式是先瞭解它的組成元件及架構，以下將就Container、Pod、Node逐一簡單說明。
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容器（Container）
Container 採用作業系統虛擬化的形式，將應用程式所需的程式碼、函式庫、執行檔和組態檔等內容進行封裝，在 Container 中不需再安裝作業系統，即可在各種容器平台中執行應用程式。而 K8s 則是用來管理 Container 的系統，能協調多個 Container 的運作，使其彼此協調一致。
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最小部署單位（Pod）
Pod 也就是可以在 K8s 建立並管理的最小部署運算單位，在 K8s 上會運行多個不同種類型的應用程式，而一個 Pod 即相當於一個應用程式。在一個 Pod 內部可以運行單一或多個 Container，而同一個 Pod 裡面的 Containers，則會共享相同的網路資源。
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節點（Node）
Node 分成2種：Worker Node 及 Master Node。
- Worker Node：是作為主要執行的運行節點，一個 Node 會對應到一台實體或虛擬機器，每個 Node 中都還有3個組件：kubelet、kube-Proxy、Container Runtime。
- Master Node：則可稱為 K8s 的指揮中心，負責管理所有的 Node，一個 Master Node 中有4個組件：kube-apiserver、etcd、kube-scheduler、kube-controller-manager。
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企業導入Kubernetes（K8s）有何好處？
企業為何要使用 K8s？主要是因為使用 K8s 進行容器調度，可為企業帶來以下3大好處。
- 可運行在任何地方
K8s 是面向雲端現代化的解決方案，結合 K8s 技術，可將應用程式隨需部署於私有雲、公有雲或混合雲等不同平台。
- 資源利用率提高
K8s 相較於虛擬化方案，擁有更好的資源利用率，是滿足不斷擴大需求的關鍵所在。
- 自動化管理
K8s 會持續針對服務進行自動偵測及管理，若是發現 Container 發生故障，即會自動重啟，以確保服務能隨時保持正常運行。
認識Kubernetes（K8s）與Docker、GKE的差異
Kubernetes 與 Docker 的差異
Docker 屬於一種 Container Runtime，負責將 Container Image 執行成容器。簡單來說，Docker 是容器的作業系統，是一個讓 Container 標準化的工具，以標準格式封裝應用程式，使之能快速地部署到各種環境並進行運作，但通常限定於單機使用。
而用來管理 Container 系統的 K8s，提供了叢集管理的功能，能夠自動將容器分配到不同的節點上運行，並自動選擇最適合的節點，同時減少某些節點特別閒置的情形。若是某個節點出現問題時，也能夠自動轉移到不同的節點上，以降低服務停擺的風險。
Kubernetes 與 GKE的比較
GKE（Google Kubernetes Engine）相較於一般的 K8s，提供了與雲端的整合，並在擴充節點、儲存及負載平衡（Load Balancer）方面，提供了較高的便利性。
一般的 K8s 在進行存取時，都需要處理儲存後端的問題，而在 GKE 的環境中，只需要直接指定需要的容量大小，就能夠自動提供 PV（Persistent Volume）給使用者使用。另外，若是自己建置的 K8s，需自己做管理與升級，但若是使用 GKE，則可從 Web UI 直接一鍵升級。
Kubernetes 常見問題
Kubernetes 是什麼？
Kubernetes 是一個開源的容器編排系統，用於自動化部署、擴展和管理容器化應用程序。它提供了一個平台，讓您能夠以集群的方式運行和管理容器，從而實現高效的應用部署和運維。
為什麼要使用 Kubernetes？
使用 Kubernetes 可以幫助開發者和系統管理員自動化容器的部署、擴展和運維工作。它支持多種容器工具，包括 Docker，並提供負載均衡、自我修復、滾動更新等功能，幫助應用實現高可用性和擴展性。
Kubernetes 與 Docker Swarm 有什麼不同？
Kubernetes 和 Docker Swarm 都是容器編排工具，但它們在設計哲學和功能上有所不同。Kubernetes 提供了一個更豐富的特性集，支持自動擴展、滾動更新、服務發現等高級功能，適合於複雜的應用場景。而 Docker Swarm 設計上更為簡單，易於安裝和配置，適合於小型或中型項目。
如何在 Kubernetes 中部署應用？
在 Kubernetes 中部署應用通常涉及建立一個或多個配置文件（通常是 YAML 格式），這些配置文件定義了應用的容器、服務和其他資源。然後使用 kubectl 命令行工具將這些配置應用到集群上，Kubernetes 會根據配置自動建立和管理相應的資源。
Kubernetes 的 Pod 是什麼？
Pod 是 Kubernetes 中的基本運行單元，它封裝了一個或多個容器，這些容器共享儲存、網路和其他資源。Pod 作為最小的部署單位，可以被建立、部署和管理。在同一個 Pod 中的容器可以高效地進行通訊和資源共享。
Kubernetes 如何實現自動擴展？
Kubernetes 通過 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 實現自動擴展。HPA 可以根據 CPU 使用率或其他指標自動增加或減少 Pod 的數量，從而根據負載變化動態調整應用的規模。使用者也可以定義自己的指標來控制擴展行為。
Kubernetes（K8s）常見品牌及服務推薦
Kubernetes（K8s）的常見品牌有，Google Cloud 的 GKE（Google Kubernetes Engine）、微軟 Azure 的 AKS（Azure Kubernetes Service）、AWS 的 Amazon EKS（Amazon Elastic Kubernetes Service）。若想深入了解 K8s，可透過蓋亞資訊認識這些品牌，並了解如何實際應用。
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