引言

Kubernetes（简称K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。随着云计算和微服务架构的兴起，K8s已经成为现代软件开发和运维的基石。本文旨在帮助读者从入门到实战，逐步解锁K8s容器编排的新技能。

第一部分：K8s入门

1.1 什么是K8s？

Kubernetes是一个用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的开源平台。它允许您以声明性的方式定义应用程序，并自动管理容器的生命周期。

1.2 K8s的核心概念

  • Pod：K8s的最小部署单元，一组共享资源（如IP地址、存储等）的容器。
  • ReplicaSet：一组Pod的副本，用于保持Pod数量的稳定。
  • Deployment：用于自动化部署和回滚应用的资源对象。
  • Service：定义一组Pod的访问方式，提供稳定的网络接口。
  • Ingress：用于外部访问集群内服务的资源对象。

1.3 K8s的架构

K8s由以下几个组件构成：

  • API服务器：集群的入口点，接收并处理所有集群的请求。
  • 控制器管理器：负责集群中各个组件的管理和监控。
  • 调度器：根据Pod的需求和集群的资源，选择合适的节点进行调度。
  • 节点：运行Pod的物理或虚拟机。

第二部分：K8s实战

2.1 安装K8s

在开始之前，您需要在您的机器上安装K8s。以下是一个基于Minikube的快速入门指南：

# 安装Minikube
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
chmod +x minikube
sudo mv minikube /usr/local/bin/

# 启动Minikube
minikube start

# 检查集群状态
minikube status

2.2 创建Pod

以下是一个简单的Pod示例，该Pod运行一个Nginx容器：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest

使用以下命令创建Pod：

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

2.3 创建Service

为了访问Pod，我们需要创建一个Service：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

使用以下命令创建Service：

kubectl apply -f nginx-service.yaml

现在，您可以使用以下命令访问Nginx服务：

minikube service nginx-service --url

2.4 创建Deployment

Deployment是K8s中用于自动化部署和回滚应用的资源对象。以下是一个简单的Deployment示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

使用以下命令创建Deployment：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

第三部分：高级技巧

3.1 网络策略

网络策略是K8s中用于控制Pod间通信的资源对象。以下是一个简单的网络策略示例：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: deny-all
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
  - Ingress
  - Egress

3.2 存储卷

K8s提供了多种存储卷类型，如本地存储、NFS、iSCSI等。以下是一个使用NFS存储卷的Pod示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nfs-pod
spec:
  containers:
  - name: nfs-client
    image: busybox
    command:
    - /bin/sh
    - -c
    - 'while true; do echo "$(date)" >> /tmp/hello-world; sleep 1; done'
    volumeMounts:
    - mountPath: /tmp
      name: nfs
  volumes:
  - name: nfs
    nfs:
      path: /exported-path
      server: nfs-server

结语

通过本文的学习，您应该已经掌握了K8s的基础知识和实战技能。K8s是一个功能强大的容器编排平台，随着您的深入学习和实践，您将解锁更多的技能。祝您在K8s的世界中探索愉快！