準(zhǔn)備參加包含 AWS Kubernetes 的求職面試？別擔(dān)心！本文將提供一份面試指南，涵蓋您可能遇到的常見(jiàn) Kubernetes 面試問(wèn)題。

要點(diǎn)總結(jié)

• Kubernetes 是一款開(kāi)源容器編排平臺(tái)，對(duì)于 DevOps 至關(guān)重要，因?yàn)樗詣?dòng)化了容器化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和管理，從而加快了軟件的開(kāi)發(fā)和交付速度。
• Kubernetes 可以使用 Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) 部署在 AWS 上，EKS 與其他 AWS 服務(wù)集成，可在部署和管理容器化應(yīng)用程序方面提供無(wú)縫體驗(yàn)。
• Kubernetes 架構(gòu)的關(guān)鍵組件包括節(jié)點(diǎn)、控制平面、Pod、服務(wù)和 Ingress。Kubernetes 命名空間有助于在多個(gè)用戶(hù)或團(tuán)隊(duì)之間劃分集群資源，防止命名沖突并促進(jìn)資源共享。
• Kubernetes 通過(guò)水平 Pod 自動(dòng)縮放器 (HPA) 和集群自動(dòng)縮放器等功能確保高可用性和可擴(kuò)展性。它還使用持久卷 (PV) 和持久卷聲明 (PVC) 處理持久性存儲(chǔ)，從而抽象了底層存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施。

1. 什么是 Kubernetes，為什么它對(duì) DevOps 如此重要？

Kubernetes 是一個(gè)開(kāi)源的容器編排平臺(tái)，它自動(dòng)化了容器化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和管理。它對(duì) DevOps 至關(guān)重要，因?yàn)樗兄诤?jiǎn)化應(yīng)用程序的部署和管理流程，從而加快軟件的開(kāi)發(fā)和交付速度。

2. Kubernetes 如何與 AWS 協(xié)同工作？

Kubernetes 可以使用 Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) 部署在 AWS 上，這是一種托管服務(wù)，使您能夠輕松地在 AWS 上運(yùn)行 Kubernetes，而無(wú)需安裝和操作 Kubernetes 控制平面。EKS 與 Elastic Load Balancing、Amazon RDS 和 AWS Identity and Access Management (IAM) 等其他 AWS 服務(wù)集成，為部署和管理容器化應(yīng)用程序提供無(wú)縫體驗(yàn)。

3. Kubernetes 架構(gòu)的關(guān)鍵組件有哪些？

Kubernetes 架構(gòu)的關(guān)鍵組件包括：

• 節(jié)點(diǎn)：運(yùn)行容器化應(yīng)用程序的物理機(jī)或虛擬機(jī)。
• 控制平面：管理集群整體狀態(tài)的一組組件，包括 API 服務(wù)器、etcd、控制器管理器和調(diào)度程序。
• Pod：Kubernetes 對(duì)象模型中最小的、最簡(jiǎn)單的單元，它表示集群中正在運(yùn)行的進(jìn)程的單個(gè)實(shí)例。
• 服務(wù)：一種將運(yùn)行在一組 Pod 上的應(yīng)用程序公開(kāi)為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式。
• Ingress：一種 API 對(duì)象，它管理對(duì)集群中服務(wù)的外部訪問(wèn)，通常通過(guò) HTTP 進(jìn)行。

4. Kubernetes 主節(jié)點(diǎn)的作用是什么？

Kubernetes 主節(jié)點(diǎn)（也稱(chēng)為控制平面）負(fù)責(zé)管理集群的整體狀態(tài)。它包括 API 服務(wù)器（公開(kāi) Kubernetes API）；etcd（存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)）；控制器管理器（運(yùn)行控制器以調(diào)節(jié)集群的狀態(tài)）；以及調(diào)度程序（將 Pod 分配給節(jié)點(diǎn)）。

5. 什么是 Kubernetes 命名空間，它有什么用？

Kubernetes 命名空間是一種在多個(gè)用戶(hù)或團(tuán)隊(duì)之間劃分集群資源的方法。它為資源名稱(chēng)提供了一個(gè)范圍，允許您根據(jù)資源的目的或所有權(quán)來(lái)組織和隔離資源。命名空間對(duì)于管理具有許多用戶(hù)的大型集群非常有用，因?yàn)樗鼈冇兄诜乐姑麤_突并促進(jìn)資源共享和訪問(wèn)控制。

6. 如何在 Kubernetes 上部署應(yīng)用程序？

要在 Kubernetes 上部署應(yīng)用程序，您需要?jiǎng)?chuàng)建一組配置文件，這些文件定義了應(yīng)用程序的所需狀態(tài)，包括容器映像、副本和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。這些文件通常以 YAML 格式編寫(xiě)，并包括：

• Deployment：描述應(yīng)用程序的所需狀態(tài)，包括容器映像、副本和更新策略。
• Service：將應(yīng)用程序公開(kāi)到網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是在集群內(nèi)還是在集群外部。
• Ingress（可選）：管理對(duì)集群中服務(wù)的外部訪問(wèn)，通常通過(guò) HTTP 進(jìn)行。

創(chuàng)建配置文件后，您可以使用 kubectl 命令行工具將它們應(yīng)用到您的集群。

7. 什么是 Kubernetes ConfigMap，它是如何使用的？

Kubernetes ConfigMap 是一個(gè) API 對(duì)象，允許您以鍵值對(duì)的形式存儲(chǔ)非機(jī)密的配置數(shù)據(jù)。它可以用于將配置數(shù)據(jù)與容器映像分離，從而更容易更新和管理應(yīng)用程序配置，而無(wú)需重新構(gòu)建映像。Pod 可以將 ConfigMap 用作環(huán)境變量、命令行參數(shù)或作為卷中安裝的文件。

8. 什么是 Kubernetes Secret，它與 ConfigMap 有什么區(qū)別？

Kubernetes Secret 是一個(gè) API 對(duì)象，允許您以比使用 ConfigMap 更安全的方式存儲(chǔ)敏感數(shù)據(jù)，例如密碼、令牌或密鑰。Secret 在靜態(tài)時(shí)會(huì)被加密，并且只有授權(quán)的 Pod 才能訪問(wèn)它們。與 ConfigMap 一樣，Secret 可以被 Pod 用作環(huán)境變量、命令行參數(shù)或作為卷中安裝的文件。Secret 和 ConfigMap 之間的主要區(qū)別在于存儲(chǔ)敏感數(shù)據(jù)時(shí)提供的安全級(jí)別。

9. 如何在 Kubernetes 中擴(kuò)展應(yīng)用程序？

在 Kubernetes 中，您可以通過(guò)調(diào)整 Deployment 配置中指定的副本數(shù)量來(lái)擴(kuò)展應(yīng)用程序。您可以手動(dòng)更新副本數(shù)量，也可以使用水平 Pod 自動(dòng)縮放器 (HPA) 根據(jù) CPU 利用率或自定義指標(biāo)自動(dòng)縮放 Pod 的數(shù)量。此外，您可以使用集群自動(dòng)縮放器根據(jù)應(yīng)用程序的資源需求自動(dòng)調(diào)整底層節(jié)點(diǎn)池的大小。

10. Kubernetes 安全的最佳實(shí)踐有哪些？

Kubernetes 安全的一些最佳實(shí)踐包括：

• 使用基于角色的訪問(wèn)控制 (RBAC) 并限制對(duì)控制平面的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)來(lái)限制對(duì) Kubernetes API 的訪問(wèn)。
• 使用受信任的基礎(chǔ)映像、掃描漏洞和簽名映像來(lái)保護(hù)容器映像。
• 使用網(wǎng)絡(luò)策略來(lái)控制 Pod 之間的流量并隔離敏感工作負(fù)載。
• 對(duì)靜態(tài)和傳輸中的 Secret 進(jìn)行加密，并使用 Kubernetes 原生的 Secret 管理解決方案（如 AWS Secrets Manager 或 HashiCorp 的 Vault）來(lái)保護(hù)敏感信息。

11. Kubernetes 集群和節(jié)點(diǎn)之間有什么區(qū)別？

Kubernetes 集群由一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)容器。節(jié)點(diǎn)是運(yùn)行這些容器并為其操作提供必要資源（例如 CPU 和內(nèi)存）的底層物理機(jī)或虛擬機(jī)。

12. 你能解釋一下 Kubernetes 如何處理 Pod 之間的網(wǎng)絡(luò)通信嗎？

為了啟用在 Kubernetes 集群中運(yùn)行的 Pod 之間的通信，Kubernetes 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)所謂的 Pod 網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)通常使用基于 VXLAN 或 IP-in-IP 隧道等技術(shù)的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，允許在不同節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的 Pod 像在同一物理主機(jī)上一樣相互通信。

13. Kubernetes 的擴(kuò)展機(jī)制如何工作？

擴(kuò)展可以通過(guò)更改任何給定部署、副本集、有狀態(tài)集、守護(hù)程序集、作業(yè)等的所需副本數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用此配置更改后，負(fù)責(zé)管理該資源的控制器將確保創(chuàng)建新實(shí)例（或終止現(xiàn)有實(shí)例），直到達(dá)到所需狀態(tài)。

14. 如何確保 AWS EKS 集群的高可用性？

確保 Amazon EKS 集群高可用性的最佳方法是將其分布在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)可用區(qū)中。通過(guò)跨可用區(qū)部署應(yīng)用程序，您可以提高其對(duì)故障的彈性，并使用活動(dòng)探測(cè)啟用自我修復(fù)。水平自動(dòng)縮放和滾動(dòng)更新也可以發(fā)揮作用。

其他方法可能包括通過(guò)實(shí)施諸如 Nginx 之類(lèi)的服務(wù)的藍(lán)綠部署來(lái)減少部署期間的停機(jī)時(shí)間，入口控制器，可能使用金絲雀發(fā)布（允許進(jìn)行安全測(cè)試和調(diào)整），以及來(lái)自災(zāi)難恢復(fù)步驟的備份和恢復(fù)解決方案，例如用于數(shù)據(jù)持久性和災(zāi)難恢復(fù)的 AWS EBS。

15. Kubernetes 如何處理持久性存儲(chǔ)？

Kubernetes 使用持久卷 (PV) 和持久卷聲明 (PVC) 來(lái)抽象底層存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施。PV 代表集群中的物理存儲(chǔ)塊，而 PVC 代表對(duì)這種特定類(lèi)型資源的請(qǐng)求。當(dāng) Pod 需要訪問(wèn)一些持久性存儲(chǔ)時(shí)，它會(huì)通過(guò) PVC 定義進(jìn)行引用，然后由 PV 控制器綁定到可用的 PV。PV 被安裝到 Kubernetes 定義的 Pod 的所需節(jié)點(diǎn)上，任何相關(guān)的功能都將根據(jù)您的相應(yīng)設(shè)置進(jìn)行管理，包括根據(jù)您的偏好，在 Pod 級(jí)別或節(jié)點(diǎn)級(jí)別進(jìn)行備份/恢復(fù)過(guò)程。

結(jié)論

以上就是十五個(gè)關(guān)于 Kubernetes 的潛在面試問(wèn)題的答案。希望這些答案能幫助您獲得下一份工作！

Kubernetes 常見(jiàn)問(wèn)題解答 (FAQ)

Kube-proxy 在 Kubernetes 中的作用是什么？

Kube-proxy 是 Kubernetes 的一個(gè)關(guān)鍵組件。它在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，以處理單個(gè)主機(jī)子網(wǎng)并確保服務(wù)可供外部用戶(hù)使用。它負(fù)責(zé)維護(hù)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)規(guī)則。這些網(wǎng)絡(luò)規(guī)則允許從集群內(nèi)部或外部的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話(huà)向您的 Pod 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

Kubernetes 如何處理故障轉(zhuǎn)移？

Kubernetes 具有內(nèi)置的故障轉(zhuǎn)移處理機(jī)制。當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，副本控制器會(huì)注意到服務(wù)的下降，并在不同的節(jié)點(diǎn)上重新啟動(dòng) Pod。這確保了始終運(yùn)行所需數(shù)量的 Pod，從而提供高可用性。

Kubernetes 中 ReplicaSet 和 Replication Controller 有什么區(qū)別？

Kubernetes 中的 ReplicaSet 和 Replication Controller 都旨在維護(hù)在任何給定時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定副本 Pod 集。但是，ReplicaSet 是較新的資源，它支持基于集合的選擇器要求，而 Replication Controller 僅支持基于相等性的選擇器要求。

Kubernetes 如何提供可擴(kuò)展性？

Kubernetes 通過(guò)其水平 Pod 自動(dòng)縮放器 (HPA) 和集群自動(dòng)縮放器等功能提供可擴(kuò)展性。HPA 根據(jù)觀察到的 CPU 利用率來(lái)縮放 Pod 副本的數(shù)量，而集群自動(dòng)縮放器根據(jù)需求來(lái)縮放集群的大小。

Ingress Controller 在 Kubernetes 中的作用是什么？

Kubernetes 中的 Ingress Controller 負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn) Ingress 規(guī)則。它通常是一個(gè)負(fù)載均衡器，還可以具有其他功能，例如 SSL 終止、路徑重寫(xiě)或基于名稱(chēng)的虛擬主機(jī)。

Kubernetes 如何確保數(shù)據(jù)持久性？

Kubernetes 通過(guò)持久卷 (PV) 和持久卷聲明 (PVC) 來(lái)確保數(shù)據(jù)持久性。PV 是集群中的一塊存儲(chǔ)空間，而 PVC 是用戶(hù)對(duì)存儲(chǔ)空間的請(qǐng)求。它們將存儲(chǔ)配置與 Pod 解耦，確保在 Pod 重啟時(shí)數(shù)據(jù)持久性。

Service 在 Kubernetes 中的作用是什么？

Kubernetes 中的 Service 是一個(gè)抽象，它定義了一組邏輯 Pod 和訪問(wèn)它們的策略。服務(wù)使依賴(lài)的 Pod 之間能夠松散耦合，提供發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡功能。

Kubernetes 如何處理更新和回滾？

Kubernetes 使用滾動(dòng)更新和回滾來(lái)管理更新。滾動(dòng)更新逐漸用新 Pod 替換舊 Pod，確保零停機(jī)時(shí)間。如果出現(xiàn)問(wèn)題，Kubernetes 提供回滾功能以恢復(fù)到以前的狀態(tài)。

Pod 和 Deployment 在 Kubernetes 中有什么區(qū)別？

Pod 是 Kubernetes 對(duì)象模型中最小的、最簡(jiǎn)單的單元，您可以創(chuàng)建或部署它。另一方面，Deployment 是一個(gè)更高級(jí)別的概念，它管理 Pod 和 ReplicaSet。它為 Pod 和 ReplicaSet 提供聲明式更新。

Kubernetes 如何提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡？

Kubernetes 通過(guò)服務(wù)和 Ingress 提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡。服務(wù)使用穩(wěn)定的 IP 地址和 DNS 名稱(chēng)提供內(nèi)部負(fù)載均衡和發(fā)現(xiàn)。Ingress 提供對(duì)服務(wù)的 HTTP 和 HTTPS 路由，具有外部負(fù)載均衡、SSL 終止和基于名稱(chēng)的虛擬主機(jī)功能。

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