Kubernetes（k8s）基础入门详细教程

约定不等于承诺〃 2024-03-22 17:11 72阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1. Kubernetes基本概念：
 *   *  1.1 Pod（容器组）：
     *  1.2 Deployment（部署）：
     *  1.3 Service（服务）：
     *  1.4 ReplicaSet（副本集）：
     *  1.5 Namespace（命名空间）：
     *  1.6 Label（标签）和 Selector（选择器）：
     *  1.7 ConfigMap（配置映射）和 Secret（秘密）：
     *  1.8 Volume（存储卷）：
     *  1.9 StatefulSet（有状态副本集）：
     *  1.10 DaemonSet（守护进程集）：
     *  1.11 Job和CronJob：
     *  1.12 Ingress（入口）：
 *  2. 如何使用Kubernetes管理应用程序：
 *   *  2.1 查看集群信息：
     *  2.2 查看资源状态：
     *  2.3 创建和管理资源：
     *  2.4 执行操作：
     *  2.5 升级和回滚：
     *  2.6 删除资源：
 *  3. Kubernetes服务常用命令：
 *   *  3.1 查看服务状态：
     *  3.2 创建和管理服务：
     *  3.3 负载均衡和端口转发：
     *  3.4 查看负载均衡器IP：
     *  3.5 删除服务：
 *  4. 监视Kubernetes集群：
 *   *  4.1 查看资源状态：
     *  4.2 监视资源：
     *  4.3 实时日志：
     *  4.4 集群事件：
     *  4.5 资源使用情况：
     *  4.6 监视滚动更新：
     *  4.7 扩展和缩减副本数：

Kubernetes（通常称为K8s）是一个用于自动化容器化应用程序管理的开源平台。它可以帮助您轻松地部署、扩展和管理容器化应用程序。

## 1. Kubernetes基本概念： ##

### 1.1 Pod（容器组）： ###

Pod是Kubernetes中最小的可部署单元，它是一个或多个紧密关联的容器的组合。这些容器共享相同的网络命名空间、存储资源和生命周期。Pod通常用于封装应用程序的组件，例如Web服务器、数据库或后台任务。

### 1.2 Deployment（部署）： ###

Deployment是一种声明性的对象，用于定义Pod和副本集的规范。它描述了如何创建和更新Pod，包括所需的副本数量、Pod模板以及更新策略。Deployment提供了应用程序的声明性定义，使得管理和升级应用程序变得更加方便。

### 1.3 Service（服务）： ###

Service是一种抽象，用于公开一组Pod作为网络服务。它为Pod提供了一个稳定的网络终结点，并通过负载均衡将流量分发到这些Pod。Service可以根据其标签选择器来选择要公开的Pod，并为它们分配一个唯一的访问IP和端口。

### 1.4 ReplicaSet（副本集）： ###

ReplicaSet确保指定数量的Pod副本正在运行。它是Deployment背后的实现机制之一。当Pod的数量少于指定的副本数量时，ReplicaSet会自动创建新的Pod副本。当Pod的数量多于指定的副本数量时，ReplicaSet会自动删除多余的Pod。

### 1.5 Namespace（命名空间）： ###

Namespace用于在Kubernetes集群中对资源进行隔离和分组。它是一种虚拟的集群划分方式，可以将集群划分为多个逻辑部分。通过将资源放置在不同的命名空间中，可以将不同的团队、项目或环境隔离开来，提高集群的可管理性和安全性。

### 1.6 Label（标签）和 Selector（选择器）： ###

Label是用于标识Kubernetes对象的键值对。它们可以被附加到Pod、Deployment、Service等对象上，并用于标识和组织这些对象。Selector是一种用于选择带有特定标签的对象的机制，它可以在Service、ReplicaSet等对象中使用，以确定要操作的对象集。

### 1.7 ConfigMap（配置映射）和 Secret（秘密）： ###

ConfigMap用于存储应用程序的配置数据，例如环境变量、配置文件等。它可以在Pod中作为卷（Volume）或环境变量使用。Secret用于存储敏感信息，例如密码、API密钥等。Secrets被Base64编码并且以安全的方式传输和存储。

### 1.8 Volume（存储卷）： ###

Volume用于在Pod和容器之间共享和持久化数据。它可以将磁盘、网络存储、主机文件系统等附加到Pod中，以便应用程序可以在其上进行读写操作。Volume使得数据在Pod重新启动或迁移时仍然可用。

### 1.9 StatefulSet（有状态副本集）： ###

StatefulSet用于管理有状态应用程序的部署。与无状态应用程序不同，有状态应用程序具有持久性数据和唯一的网络标识。StatefulSet确保Pod按照定义的顺序和标识进行创建、更新和删除，并为每个Pod分配一个稳定的网络标识。

### 1.10 DaemonSet（守护进程集）： ###

DaemonSet用于在集群中的每个节点上运行一个Pod的副本。它适用于需要在每个节点上运行特定任务的情况，例如日志收集、监视代理等。

### 1.11 Job和CronJob： ###

Job用于运行一次性任务，即运行到完成的任务。CronJob基于Cron表达式定时运行任务，例如定期备份、定时清理等。

### 1.12 Ingress（入口）： ###

Ingress是一种用于公开集群内服务的规则集合。它允许外部流量通过统一的入口访问集群中的多个服务。Ingress可以配置路由规则、SSL/TLS证书等。

## 2. 如何使用Kubernetes管理应用程序： ##

### 2.1 查看集群信息： ###

kubectl cluster-info: 显示集群信息。
    kubectl config view: 显示当前kubectl配置信息。

### 2.2 查看资源状态： ###

kubectl get pods: 查看所有Pod的状态。
    kubectl get deployments: 查看所有部署的状态。
    kubectl get services: 查看所有服务的状态。
    kubectl get nodes: 查看所有节点的状态。
    kubectl get namespaces: 查看所有命名空间的状态。
    kubectl describe pod <pod-name>: 显示特定Pod的详细信息。

### 2.3 创建和管理资源： ###

kubectl create -f <filename>: 根据YAML文件创建资源。
    kubectl apply -f <filename>: 根据YAML文件创建或更新资源。
    kubectl delete -f <filename>: 根据YAML文件删除资源。
    kubectl scale deployment <deployment-name> --replicas=<replica-count>: 扩展或缩减部署的副本数。
    kubectl expose deployment <deployment-name> --port=<port> --type=<service-type>: 创建一个服务来公开部署。

### 2.4 执行操作： ###

kubectl exec -it <pod-name> -- <command>: 在Pod中执行特定命令。
    kubectl logs <pod-name>: 查看Pod的日志。
    kubectl port-forward <pod-name> <local-port>:<pod-port>: 将本地端口与Pod的端口进行转发。

### 2.5 升级和回滚： ###

kubectl set image deployment/<deployment-name> <container-name>=<new-image>: 更新部署的容器镜像。
    kubectl rollout status deployment/<deployment-name>: 检查部署的滚动更新状态。
    kubectl rollout undo deployment/<deployment-name>: 回滚部署到先前版本。

### 2.6 删除资源： ###

kubectl delete deployment <deployment-name>: 删除部署。
    kubectl delete pod <pod-name>: 删除Pod。
    kubectl delete service <service-name>: 删除服务。

## 3. Kubernetes服务常用命令： ##

### 3.1 查看服务状态： ###

kubectl get services: 查看所有服务的状态。
    kubectl describe service <service-name>: 显示特定服务的详细信息。

### 3.2 创建和管理服务： ###

kubectl expose deployment <deployment-name> --port=<port> --target-port=<target-port> --type=<service-type>: 创建一个服务来公开部署，并指定端口和类型。
    kubectl create service <service-type> <service-name> --tcp=<port>:<target-port>: 创建一个服务并将其绑定到指定的端口和目标端口。
    kubectl edit service <service-name>: 编辑服务的配置。

### 3.3 负载均衡和端口转发： ###

kubectl port-forward <pod-name> <local-port>:<pod-port>: 将本地端口与Pod的端口进行转发。
    kubectl expose deployment <deployment-name> --port=<port> --target-port=<target-port> --type=LoadBalancer: 创建一个负载均衡服务，并将外部流量分发到部署的Pod。

### 3.4 查看负载均衡器IP： ###

kubectl get services: 查找负载均衡服务的External IP（在云环境中）或者LoadBalancer Ingress（在本地环境中）。

### 3.5 删除服务： ###

kubectl delete service <service-name>: 删除服务。

## 4. 监视Kubernetes集群： ##

### 4.1 查看资源状态： ###

kubectl get pods: 查看所有Pod的状态。
    kubectl get deployments: 查看所有部署的状态。
    kubectl get services: 查看所有服务的状态。
    kubectl get nodes: 查看所有节点的状态。
    kubectl get namespaces: 查看所有命名空间的状态。

### 4.2 监视资源： ###

kubectl describe pod <pod-name>: 显示特定Pod的详细信息。
    kubectl describe deployment <deployment-name>: 显示特定部署的详细信息。
    kubectl describe service <service-name>: 显示特定服务的详细信息。
    kubectl describe node <node-name>: 显示特定节点的详细信息。

### 4.3 实时日志： ###

kubectl logs <pod-name>: 查看Pod的日志。
    kubectl logs -f <pod-name>: 实时查看Pod的日志。
    kubectl logs -f -l <label-selector>: 根据标签选择器实时查看多个Pod的日志。

### 4.4 集群事件： ###

kubectl get events: 查看集群中的事件。
    kubectl describe event <event-name>: 显示特定事件的详细信息。

### 4.5 资源使用情况： ###

kubectl top pods: 查看Pod的资源使用情况。
    kubectl top nodes: 查看节点的资源使用情况。

### 4.6 监视滚动更新： ###

kubectl rollout status deployment/<deployment-name>: 检查部署的滚动更新状态。
    kubectl rollout history deployment/<deployment-name>: 查看部署的更新历史记录。

### 4.7 扩展和缩减副本数： ###

kubectl scale deployment <deployment-name> --replicas=<replica-count>: 扩展或缩减部署的副本数。