k8s常用总结

1. Kubernetes 架构概览

• 主节点（Master）：
  负责集群管理，包括 API Server、Controller Manager、Scheduler 和 etcd 存储。

• 工作节点（Node）：
  运行 Pod 和容器，包含 kubelet、kube-proxy 以及容器运行时（如 containerd、CRI-O）。

• Pod：
  最小的调度单位，一个 Pod 内可包含一个或多个紧密关联的容器，通常共享网络命名空间和存储卷。

• Service：
  提供对一组 Pod 的稳定访问，通过 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer 等方式实现服务暴露。

• Namespace：
  用于逻辑隔离不同项目或团队的资源，方便管理和配额控制。

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2. 常用 kubectl 命令

• 查看集群状态：

  • kubectl get nodes：列出所有节点。

  • kubectl get pods --all-namespaces：查看所有 Pod 状态。

  • kubectl cluster-info：查看集群基本信息。

• 资源管理：

  • kubectl get <资源类型>（如 pods、services、deployments）

  • kubectl describe <资源类型> <名称>：查看资源详情。

  • kubectl delete <资源类型> <名称>：删除资源。

  • kubectl apply -f <yaml文件>：应用配置文件创建或更新资源。

  • kubectl edit <资源类型> <名称>：在线编辑资源配置。

• 日志和调试：

  • kubectl logs <pod名称> [-c 容器名称]：查看 Pod 日志。

  • kubectl exec -it <pod名称> -- /bin/bash：进入 Pod 内部调试。

  • kubectl port-forward <pod名称> 本地端口:容器端口：端口转发，便于调试内部服务。

• 资源监控：

  • kubectl top nodes 和 kubectl top pods：显示节点和 Pod 的资源使用情况（需 Metrics Server 支持）。

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3. 部署与扩展

• Deployment 和 ReplicaSet：

  • 使用 Deployment 管理应用的声明式更新和版本回滚。

  • kubectl rollout status deployment/<名称>：查看部署状态。

  • kubectl rollout history deployment/<名称>：查看更新历史。

• StatefulSet：
  用于有状态服务，如数据库集群，保证 Pod 顺序启动与稳定的持久化存储。

• DaemonSet：
  在每个节点上部署一个 Pod，用于日志收集（如 Filebeat）、监控代理等场景。

• Job 与 CronJob：

  • Job 用于一次性任务。

  • CronJob 用于周期性任务调度。

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4. 网络与服务发现

• Service 类型：

  • ClusterIP（默认）：集群内部访问。

  • NodePort：暴露固定端口，外部可通过节点 IP 访问。

  • LoadBalancer：结合云厂商负载均衡器，实现外部访问。

• Ingress：
  定义集群外部访问路由规则，并通过 Ingress Controller 实现负载均衡与 SSL/TLS 终结。

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5. 存储与数据持久化

• Volume 与 PersistentVolume（PV）/PersistentVolumeClaim（PVC）：

  • 临时存储由 Pod 生命周期管理。

  • PV/PVC 模型用于提供持久存储，支持动态或静态分配存储资源。

• ConfigMap 和 Secret：

  • ConfigMap 用于管理非敏感配置信息。

  • Secret 用于存储敏感数据（如密码、密钥等），以 Base64 方式编码。

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6. 调试与排查

• 事件查看：

  • kubectl get events --sort-by='.lastTimestamp'：查看最近的集群事件，排查错误或警告。

• 诊断工具：

  • 使用 kubectl describe 检查资源详细状态。

  • 使用 kubectl logs 结合 grep 命令过滤关键字，定位问题。

  • 利用 Dashboard、Prometheus、Grafana 等监控工具实时观察指标变化。

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7. 自动化与运维

• Helm
  使用 Helm 包管理工具，可以将常用应用打包成 Chart，简化部署和版本管理。

• CI/CD 集成
  结合 Jenkins、GitLab CI 等工具，实现 Kubernetes 集群的自动部署和滚动更新。

• 资源配额与限额
  通过 LimitRange 和 ResourceQuota 控制 Namespace 内资源使用，防止单个团队或应用占用过多资源。

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8. 安全与访问控制

• RBAC（基于角色的访问控制）：
  配置 ClusterRole、Role 和 RoleBinding 控制集群资源的访问权限。

• 网络策略（Network Policy）：
  限制 Pod 之间或与外部的网络流量，增强安全性。

• 审计日志
  开启 Kubernetes 审计日志，记录 API 调用情况，便于安全追溯。

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9. 其他常用工具和实践

• Kubectl 插件
  如 kubectx 与 kubens 分别用于切换集群和 Namespace；stern 用于多 Pod 日志实时跟踪。

• 配置管理
  使用 GitOps 流程（如 ArgoCD、Flux）管理 Kubernetes 配置，实现版本化和自动化部署。

• 资源监控与告警
  结合 Prometheus、Grafana 以及 Alertmanager，对集群健康状态进行实时监控和告警。