Kubernetes 自動化調度管理機制的運作方式如下：管理整個叢集內的機器，並根據所需的資源和使用者定義的期望狀態，將容器部署至機器。這個系統由幾個搭配運作的重要概念組成。

• 容器：這是可攜式的輕量可執行套件，內含應用程式及其所有依附元件。Kubernetes 會自動調度管理這些容器的部署和生命週期。
• 叢集：由所有機器 (稱為節點) 組成，這些機器整合成一個叢集，由 Kubernetes 統一管理，用來執行應用程式。
• 控制層：這是 Kubernetes 叢集的大腦，會做出全局性的叢集決策 (如排程)，並負責偵測及回應叢集事件，以維持使用者期望的狀態。
• 節點：這是叢集中的單一 worker 機器，可以是實體伺服器或虛擬機器，容器實際上就是在這裡執行。
• Pod：在 Kubernetes 中，Pod 是最小的可部署物件，代表單一執行中的程序執行個體。Pod 包含一或多個容器、共用儲存空間和專屬網路 IP。

容器自動化調度管理平台提供工具，能自動執行容器的調度管理，還可讓您安裝其他開放原始碼技術，以便進行事件記錄、監控和數據分析作業 (例如 Prometheus)。

容器自動化調度管理平台主要分為兩種類型：自行管理型和代管型。

• 自行管理的容器自動化調度管理工具：這類平台通常是從頭開始建構，或利用 Kubernetes 等開放原始碼平台，可讓您全面自訂。不過，您也必須負責管理及維護平台，包括處理安裝、設定、更新和安全性修補等工作。
• 代管 Kubernetes 服務：Google Kubernetes Engine (GKE) 等平台可處理底層叢集基礎架構設定與運作帶來的難題，讓您專心部署及管理應用程式。雲端服務供應商會負責管理安裝和作業，因此您只要直接使用這些功能，並專注於執行容器化應用程式即可。

Kubernetes 本身提供核心自動化調度管理功能，但還有許多叢集工具可相互搭配，藉此強化安全、簡化管理，以及支援擴充。以下列出相關工具：

• 監控與記錄解決方案：如要觀測叢集和運行的應用程式的健康狀態與效能，Google Cloud 作業套件 (Cloud Monitoring 和 Cloud Logging) 等工具是不可或缺的關鍵。
• CI/CD 工具：Cloud Build 等系統可與 Kubernetes 整合，自動建構容器映像檔並部署至叢集。

Google Kubernetes Engine (GKE) 等容器自動化調度管理工具，可簡化容器化應用程式和微服務的部署與執行作業。這類工具通常採用各自的方法，且提供不同的功能，但都能協助組織自動協調、管理及監控容器化應用程式。

雖然最終結果相同，都是執行代管的容器化應用程式，但 Kubernetes 和 GKE 的操作步驟及需要投入的心力卻大不相同。

Kubernetes 可自動執行多項重要功能，處理原本需要大量人工作業的工作。正是這些核心功能，讓 Kubernetes 成為強大的自動化調度管理平台。

• 部署：Kubernetes 可協助您描述部署的應用程式應達到什麼樣的狀態，然後自動化調度管理引擎會以受控的方式管理變更推出作業 (例如將應用程式更新至新版本)，而且通常不會造成停機。
• 資源調度：Kubernetes 可根據 CPU 使用率或其他自訂指標，自動增減執行中的容器數量。這有助於確保應用程式擁有處理負載所需的資源，同時大幅提高成本效益。
• 自我修復：如果容器或節點故障，Kubernetes 自動化調度管理功能會自動偵測到該問題，然後重新啟動、替換容器，或將容器重新安排到健康狀態良好的節點執行，確保應用程式還是可正常使用，無須人力介入處理。
• 服務探索與負載平衡：Kubernetes 不僅能自動使用穩定的 DNS 名稱，向網際網路或叢集中的其他容器公開容器，還可將流量分配給提供相同服務的多個容器，藉此達到負載平衡，確保要求有效分配。
• 設定管理：Kubernetes 可讓您以「Secret」形式儲存密碼和 API 金鑰等機密資訊並加以管理。此外，它還會以「ConfigMap」的形式處理應用程式設定資料，讓您不必重新建構容器映像檔，也能更新設定。