k8s入门之基本概念

### Kubernetes入门教程 Kubernetes 是一种开源容器编排平台，能够自动化应用的部署、扩展以及管理。以下是关于 Kubernetes 的一些基础概念和操作方法。 #### 什么是 Kubernetes？ Kubernetes 提供了一种机制来管理和调度分布式系统的容器化工作负载。它支持自动化的容器部署、扩展和运维，并提供了强大的网络功能和服务发现能力[^1]。 #### 安装与初始化 Kubernetes 集群 为了快速搭建一个 Kubernetes 集群，可以使用 `kubeadm` 工具。该工具简化了集群的安装过程，主要通过两个核心命令实现： - **`kubeadm init`**: 初始化主节点并设置集群的核心组件。 - **`kubeadm join`**: 将其他节点加入到已有的集群中[^2]。 #### 创建第一个 Deployment Deployment 是 Kubernetes 中的一种资源对象，用于定义一组副本集（ReplicaSet），从而确保指定数量的 Pod 实例始终处于运行状态。可以通过 `kubectl` 命令行工具轻松创建和管理 Deployment： ```bash # 创建一个新的 Deployment kubectl create deployment my-app --image=nginx # 查看当前所有的 Deployments kubectl get deployments # 扩展 Deployment 的实例数至 3 kubectl scale deployment/my-app --replicas=3 ``` 上述命令会基于 Nginx 镜像启动三个 Pod 实例。Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元，在这里表示由 Docker 启动的一个服务进程[^3]。 #### 访问应用程序 为了让外部流量访问内部的应用程序，通常需要配置 Service 资源。Service 可以为一组 Pod 提供稳定的 IP 地址和 DNS 名称： ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: selector: app: my-app ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 80 type: LoadBalancer ``` 将此 YAML 文件保存为 `service.yaml` 并执行以下命令即可创建对应的 Service： ```bash kubectl apply -f service.yaml ``` ---

### Kubernetes 入门到精通的学习路径 #### 学习目标概述 Kubernetes 的学习可以从基础概念入手，逐步深入掌握其架构设计、核心组件以及实际应用开发。以下是针对 Kubernetes 从入门到精通的最佳实践建议。 --- #### 基础概念与环境搭建 了解 Kubernetes 的基本术语和生态系统是第一步。这包括 Pod、Service、Deployment 等核心对象的概念及其作用[^1]。 ```bash kubectl version --client=true # 检查客户端版本 minikube start # 使用 Minikube 启动本地测试集群 ``` 通过安装 `Minikube` 或者配置云服务提供商的托管 Kubernetes 集群（如 AWS EKS、GCP GKE），快速构建实验环境[^3]。 --- #### 控制平面的核心组件解析 理解 Kubernetes 控制平面的工作原理至关重要。主要组件包括： - **API Server**: API Server 是 Kubernetes 中唯一的数据库访问入口，提供 RESTful 接口供外部调用，并实现认证、授权等功能[^4]。 - **etcd**: 这是一个分布式键值存储系统，保存了整个集群的状态数据。API Server 对 etcd 执行 CRUD 操作以维护一致性[^2]。 - **kube-scheduler**: 负责调度未分配节点的任务至合适的计算资源上执行。 - **Controller Manager**: 维护期望状态与当前状态的一致性，例如 ReplicaSet Controller 和 Job Controller。 --- #### 实践操作指南 熟悉常用命令行工具 `kubectl` 及其实战技巧对于日常运维非常重要。下面是一些典型场景下的代码片段示例： ##### 列举所有 Pods 并查看详细信息 ```bash kubectl get pods -o wide ``` ##### 登录指定 Pod 容器内部调试 ```bash kubectl exec -it <POD_NAME> -- /bin/sh ``` ##### 编写 Go SDK 访问 Cluster API 示例 以下展示了如何利用官方提供的 Client-Go 库连接并查询 Pod 清单： ```go package main import ( "context" "fmt" apiv1 "k8s.io/api/core/v1" metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1" "k8s.io/client-go/kubernetes" "k8s.io/client-go/tools/clientcmd" ) func main() { var config *rest.Config var err error // 加载 kubeconfig 文件 if home := homedir.HomeDir(); home != "" { path := filepath.Join(home, ".kube", "config") config, err = clientcmd.BuildConfigFromFlags("", path) } else { panic("无法找到 $HOME 环境变量") } if err != nil { fmt.Println(err.Error()) return } // 创建 Clientset 实例 clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config) if err != nil { fmt.Println(err.Error()) return } // 获取默认命名空间下所有 Pods pods, err := clientset.CoreV1().Pods("").List(context.TODO(), metav1.ListOptions{}) if err != nil { fmt.Println(err.Error()) return } for _, pod := range pods.Items { fmt.Printf("Name=%v\tStatus=%v\n", pod.Name, pod.Status.Phase) } } ``` 上述程序实现了读取 KUBECONFIG 文件并通过 Core V1 API 查询活动中的 Pod 名称列表功能[^5]。 --- #### 高级主题探索 随着技能提升，可进一步研究 Helm Chart 自定义模板化部署方案；Prometheus + Grafana 监控体系集成；Istio Service Mesh 流量治理等内容。 ---