Docker最开始是一个管理容器的工具，后来发展成为容器云。容器云以容器为资源分割和调度的基本单位，封装整个软件运行时环境，为开发者和系统管理员提供用于构建、发布和运行分布式应用的平台。当容器云专注于资源共享与隔离、容器编排与部署时，它更接近传统的IaaS；当容器云渗透到应用支撑与运行时环境时，它是一种PaaS。

但是，如果想要将Docker应用于具体的业务实现，是存在困难的——编排、管理和调度等各个方面，都不容易。于是，人们迫切需要一套管理系统，对Docker及容器进行更高级更灵活的管理。于是，Kubernetes出现了。Kubernetes这个单词来自于希腊语，含义是舵手或领航员。缩写为K8S，8代表“ubernete”这8个字符。

更多内容，参考10分钟看懂Docker和K8S和浙大SEL实验室的《Docker 容器与容器云》。

• BorgMaster 是整个集群的大脑，负责维护整个集群的状态，并将数据持久化到 Paxos 存储中；
• Scheduer 负责任务的调度，根据应用的特点将其调度到具体的机器上去；
• Borglet 负责真正运行任务（在容器中）；
• borgcfg 是 Borg 的命令行工具，用于跟 Borg 系统交互，一般通过一个配置文件来提交任务。

Master节点包括API Server、Scheduler、Controller manager、Etcd等。

• API Server提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API 注册和发现等机制；
• Scheduler负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器上；
• Controller manager负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；
• Etcd保存了整个集群的状态。

Node节点包括Docker、Kubelet、Proxy、Pod等。

• Docker负责管理容器。
• Kubelet负责维护容器的生命周期，同时也负责 Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
• Proxy负责为Pod对象提供代理。
• Pod是Kubernetes最基本的操作单元。一个Pod代表着集群中运行的一个进程，它内部封装了一个或多个紧密相关的容器。除了Pod之外，K8S还有一个Service的概念，一个Service可以看作一组提供相同服务的Pod的对外访问接口。

除了核心组件，还有一些推荐的 Add-ons：

• kube-dns 负责为整个集群提供 DNS 服务
• Ingress Controller 为服务提供外网入口
• Heapster 提供资源监控
• Dashboard 提供 GUI
• Federation 提供跨可用区的集群
• Fluentd-elasticsearch 提供集群日志采集、存储与查询

更多内容，参考Kubernetes 架构原理。

Minikube是在个人计算机上的虚拟机中运行单节点Kubernetes集群的工具。因为minikube要启动virtualbox虚拟机，在虚拟机中运行k8s集群。所以这里有两个安装思路：
思路一：在centos7虚拟机中安装virtualbox，以及minikube。
思路二：在本机win10中安装virtualbox，以及minikube。

对于思路一，因为virtualbox不支持Intel处理器的嵌套虚拟化，因此minikube无法在centos7虚拟机中再启动虚拟机，该思路不可行。

本文接下来使用思路二进行安装，默认virtualbox已经安装完成。安装方法参考

• Install Minikube and Docker with VirtualBox on Windows 10 Home
• Kubernetes 学习笔记之 MiniKube 安装

1、下载Docker Toolbox，双击安装。

2、启动Docker Toolbox
打开Docker quickstart terminal，Docker会进行初始化。

参考《Docker镜像站的配置和使用》配置镜像加速器，本文中使用阿里云的镜像加速器。

1、访问阿里云镜像加速器，得到一个专属的加速地址。

2、对于Docker Toolbox用户，首先进入default虚拟机

3、设置加速地址

4、验证配置

如果出现Registry Mirrors和加速地址，则表明设置成功。

常用命令：

1、下载阿里云版minikube v1.2.0，放入k8s目录，重命名为minikube.exe，并加入环境变量。其他版本修改下载的url即可，版本号可以在github aliyun minikube中找到。

之所以使用阿里云版minikube，是因为原版的minikube在国内启动失败，无法下载Minikube ISO镜像。

2、验证安装
右键+Shift打开Powershell，输入

3、启动minikube

5、启动minikube dashboard

其他安装方式参考Install Minikube。

1、下载kubectl，同样放到k8s目录。

2、验证安装

参考Hello Minikube，目标：

• 将部署hello world应用程序部署到Minikube。
• 运行应用程序。
• 查看应用日志。

1、使用git bash启动minikube

2、准备镜像

其中server.js写入内容为：

Dockerfile写入内容为：

3、创建管理Pod的Deployment，Pod根据提供的Docker镜像运行容器。

4、查看Deployments和Pods

5、创建服务，将Pod公开到公共Internet

6、查看Pod和Service

7、删除service和deployment（可选）

8、关闭集群，删除集群（可选）