Kubernetes(k8s)基础入门与实践指南

资源摘要信息:"Kubernetes入门笔记" 一、Kubernetes简介 Kubernetes是一个开源的、用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序的系统，它的目标是让部署容器化应用程序更加简单高效。Kubernetes最初由Google设计并捐赠给Cloud Native Computing Foundation(CNCF)进行管理，目前已经成为容器编排领域的事实标准。 Kubernetes中的核心概念包括Pod、Service、ReplicationController等。Pod是Kubernetes的基本部署单元，可以看作是容器的封装体，每个Pod可以包含一个或多个容器；Service是对运行在一组Pods上的应用程序的抽象，它提供了网络访问入口；ReplicationController确保指定数量的Pod副本始终在运行状态。 二、Kubernetes基本架构 Kubernetes集群由主节点和工作节点组成。主节点主要运行API Server、Scheduler、Controller Manager和etcd等组件。API Server提供Kubernetes API的REST操作入口；Scheduler负责调度Pod到合适的工作节点；Controller Manager负责运行控制器进程，包括节点控制器、端点控制器等；etcd是一个轻量级、分布式的键值存储系统，用于保存集群状态信息。 工作节点上运行的主要组件是kubelet和kube-proxy。kubelet是与容器运行时交互的代理，负责启动容器、维持容器健康状态等；kube-proxy负责在各节点上实现Pod网络服务的负载均衡。 三、Kubernetes部署方式 Kubernetes支持多种部署方式，包括直接安装、使用minikube进行本地部署、通过云服务提供商的托管服务或使用Kubeadm等工具。minikube允许用户在本地虚拟机上快速启动一个单节点的Kubernetes集群，适用于学习和测试。Kubeadm是一个官方推荐的部署工具，它通过简单易行的命令行操作，让用户能够快速搭建高可用的Kubernetes集群。 四、Kubernetes常用命令和操作 Kubernetes使用kubectl命令行工具来管理集群。基本命令包括查看Pods、部署应用、查看Service、暴露端口等。例如，使用kubectl run命令部署一个应用，使用kubectl expose将一个Pod暴露为Service，以便外部访问。此外，还经常使用kubectl get、kubectl describe、kubectl delete等命令对集群资源进行查看、描述和删除操作。 五、Kubernetes核心概念详解 1. Pod：Kubernetes的最小部署单元，通常包含一个或多个容器。Pod支持容器间共享存储和网络，可以被调度到集群中的任何节点上。 2. Label：标签是一种键值对，用于选择具有特定属性的对象。可以用来识别、组织和选择对象集合。 3. Deployment：用于管理Pod和ReplicaSets的抽象。Deployment为Pod和ReplicaSets提供声明式更新，它指定了应用的状态，并负责将应用状态更改为用户指定的状态。 4. Service：定义一组Pod访问策略，通过虚拟IP或域名对一组Pod进行访问。Service抽象了访问Pod的方式，不管Pod如何切换，应用无需关心底层Pod的地址变化。 5. ReplicaSet：确保任何时候都有指定数量的Pod副本在运行。如果副本数少于预期，ReplicaSet会创建新的Pod，反之则会删除多余的Pod副本。 六、Kubernetes进阶内容 随着对Kubernetes的进一步学习，可以深入探讨StatefulSet和DaemonSet等资源的使用，这些资源支持对无状态和有状态应用以及守护进程型应用的管理。还需要了解PersistentVolume和PersistentVolumeClaim的概念，这两者用于管理存储卷，确保数据的持久化存储。 了解Kubernetes的高级调度特性，包括节点亲和性、污点和容忍度、Pod亲和性和反亲和性，这些高级调度特性可以帮助用户精细控制Pod的调度行为。同时，掌握资源限制和资源请求也是保证集群稳定运行的关键。 Kubernetes的安全性也是不可忽视的部分，需要掌握如何通过RBAC（Role-Based Access Control）和Network Policies来实现精细的权限控制和网络安全策略。 通过以上知识点的学习，可以完成从Kubernetes新手到能够熟练运用的基础入门，为后续深入学习和实际操作奠定坚实的基础。