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Kubernetes 实战入门内容

news 2025/10/31 10:30:55

Kubernetes 实战入门内容

在这里插入图片描述

一、Namespace（命名空间）：实现资源隔离

Namespace 是 Kubernetes 中用于环境隔离或多租户资源划分的核心资源，通过逻辑分组避免不同业务/环境的资源冲突，同时支持结合授权、资源配额机制精细化管理资源。

1. 核心作用与默认命名空间

默认命名空间状态核心用途
defaultActive未指定命名空间的资源默认存放位置
kube-node-leaseActive维护集群节点间心跳（v1.13+ 引入）
kube-publicActive资源可被所有用户（含未认证用户）访问
kube-systemActive存放 Kubernetes 系统组件（如 apiserver、coredns）

2. 常用操作（命令式+配置式）

（1）命令式操作

  • 查看：

    • 所有命名空间：kubectl get ns

      [root@master01 ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   2d1h
kube-node-lease   Active   2d1h
kube-public       Active   2d1h
kube-system       Active   2d1h

    • 指定命名空间详情：kubectl get ns <ns名称> -o yaml（YAML 格式）或 kubectl describe ns <ns名称>（含资源限制信息）

      [root@master01 ~]# kubectl get ns default 
NAME      STATUS   AGE
default   Active   2d1h

  • 创建：kubectl create ns <ns名称>

    [root@master01 ~]# kubectl create ns zhang3
namespace/zhang3 created
[root@master01 ~]# kubectl get ns zhang3 
NAME     STATUS   AGE
zhang3   Active   7s

  • 删除：kubectl delete ns <ns名称>（删除时会级联删除该命名空间下所有资源）

    [root@master01 ~]# kubectl delete ns zhang3 
namespace "zhang3" deleted
[root@master01 ~]# kubectl get ns zhang3 
Error from server (NotFound): namespaces "zhang3" not found
（2）配置式操作（YAML）
  1. 编写配置文件：
[root@master01 ~]# vim test.yaml
[root@master01 ~]# cat test.yaml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev

  1. 执行命令：

    • 创建：

      [root@master01 ~]# kubectl create -f test.yaml 
namespace/dev created

    • 删除：

      [root@master01 ~]# kubectl delete -f test.yaml
namespace "dev" deleted

二、Pod：Kubernetes 最小管理单元

Pod 是 Kubernetes 集群中最小部署与管理单元，本质是容器的封装，一个 Pod 可包含 1 个或多个紧密关联的容器（共享网络、存储），所有容器需通过 Pod 才能在集群中运行。

1. 核心特性

  • 集群组件（如 coredns、kube-proxy）均以 Pod 形式运行，可通过 kubectl get pod -n kube-system 查看
  • 包含基础容器（如 pause 容器，用于维护 Pod 网络命名空间）和用户容器（业务容器）
  • 通常不直接创建 Pod，而是通过控制器（如 Deployment）管理，确保故障自动重建

2. 常用操作（命令式+配置式）

（1）命令式操作（通过控制器创建）
  • 创建并运行：kubectl run <pod名称> --image=<镜像> --port=<端口> --namespace=<ns名称>
[root@master01 ~]# kubectl create ns test
namespace/test created
[root@master01 ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest --port 80 -n test 
deployment.apps/nginx created

  • 查看：

    • 基本信息：kubectl get pods -n <ns名称>

      [root@master01 ~]# kubectl get pods -n test 
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-7c79c4bf97-ckmsd   0/1     Running            0          38s

    • 详细信息（含容器日志、调度节点）：kubectl describe pod <pod名称> -n <ns名称>

      [root@master01 ~]# kubectl get pods -n test 
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-7c79c4bf97-ckmsd   0/1     Running            0          38s
[root@master01 ~]# kubectl describe pod nginx -n test 
Name:             nginx-7c79c4bf97-ckmsd
Namespace:        test
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node02/192.168.100.30
Start Time:       Fri, 31 Oct 2025 03:08:06 +0800
Labels:           app=nginxpod-template-hash=7c79c4bf97*****省略*****

    • 带 IP 与节点信息：kubectl get pods -n <ns名称> -o wide

      [root@master01 ~]# kubectl  get pods -n test -o wide 
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE     IP              NODE     NOMINATD NODE   READINESS GATES
nginx-7c79c4bf97-ckmsd   0/1     Running            0          2m41s   172.16.140.73   node02   <none>          <none>

  • 访问：通过 Pod IP 访问服务，如 curl http://<podIP>:<端口>（需先通过 -o wide 获取 IP）

    [root@master01 ~]# curl http://http://172.16.140.73
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

  • 删除：

    • 自主式 Pod（无控制器）：kubectl delete pod <pod名称> -n <ns名称>

      [root@master01 ~]#  kubectl delete pod nginx -n test 
pod "nginx" deleted

    • 控制器管理的 Pod：需先删除控制器，kubectl delete deploy <控制器名称> -n <ns名称>（否则控制器会重建 Pod）

（2）配置式操作（YAML）
  1. 编写配置文件（如 pod-nginx.yaml）：
[root@master01 ~]# vim test1.yaml 
[root@master01 ~]# cat test1.yaml apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx  # Pod 名称namespace: test  # 所属命名空间
spec:containers:  # 容器列表- image: nginx:latest  # 容器镜像name: pod  # 容器名称ports:  # 暴露端口- name: nginx-portcontainerPort: 80  # 容器内部端口protocol: TCP  # 协议类型

  1. 执行命令：

    • 创建：

      [root@master01 ~]# kubectl create -f test1.yaml
pod/nginx created

    • 删除：

      [root@master01 ~]# kubectl delete -f test1.yaml 
pod "nginx" deleted

      控制器管理的 Pod：需先删除控制器，`kubectl delete deploy <控制器名称> -n <ns名称>`（否则控制器会重建 Pod）

三、Label 与 Label Selector：资源标识与筛选

Label 是附加在资源（Pod、Node、Service 等）上的键值对标识，用于实现资源多维度分组；Label Selector 则是筛选具有特定 Label 的资源工具，是控制器关联 Pod、Service 匹配 Pod 的核心机制。

1. Label 核心特性

  • 一个资源可添加多个 Label，一个 Label 可附加到多个资源
  • 支持创建后动态添加/删除/更新（需加 --overwrite 参数）
  • 常用场景：版本分组（version: stable）、环境区分（environment: dev）、架构分层（tier: frontend）

2. Label Selector 类型

筛选类型语法示例作用
基于等式name=slave、env!=production筛选 key=name 且 value=slave 的资源；筛选 key=env 且 value≠production 的资源
基于集合name in (master, slave)、name not in (frontend)筛选 key=name 且 value 为 master/slave 的资源；筛选 key=name 且 value≠frontend 的资源
多条件组合name=slave, env!=production同时满足多个筛选条件（逗号分隔）

3. 常用操作（命令式+配置式）

（1）命令式操作

  • 为已存在pod资源添加标签：kubectl label pod <pod名称> <key>=<value> -n <ns名称>

    [root@master01 ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 -n test 
pod/nginx created
[root@master01 ~]#  kubectl get pod -n test --show-labels
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE   LABELS
nginx                    0/1     Running       0          22s   run=nginx
[root@master01 ~]# kubectl label pod nginx version=1.0 -n test 
pod/nginx labeled
[root@master01 ~]#  kubectl get pod -n test --show-labels
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE   LABELS
nginx                    0/1     Running   0          37s   run=nginx,version=1.0

  • 更新标签：kubectl label pod <pod名称> <key>=<新value> -n <ns名称> --overwrite（如 version=2.0）

    [root@master01 ~]#  kubectl get pod -n test --show-labels
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE     LABELS
nginx                    0/1     Running   0          2m50s   run=nginx,version=2.0

  • 查看标签：kubectl get pod <pod名称> -n <ns名称> --show-labels

  • 筛选标签：kubectl get pod -n <ns名称> -l <筛选条件> --show-labels

    [root@master01 ~]# kubectl get pod -n test -l version=2.0
NAME    READY   STATUS             RESTARTS   AGE
nginx   0/1     Running            0          4m24s

  • 删除标签：kubectl label pod <pod名称> <key>- -n <ns名称>（如 kubectl label pod nginx-pod version- -n dev）

    [root@master01 ~]# kubectl label pod nginx version- -n test 
pod/nginx unlabeled
[root@master01 ~]#  kubectl get pod -n test --show-labels
NAME                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE     LABELS
nginx                    0/1     Running            0          5m17s   run=nginx
（2）配置式操作（YAML）

在 Pod 配置中直接定义 Label：

[root@master01 ~]# vim label.yaml
[root@master01 ~]# cat label.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxnamespace: testlabels:  # 直接定义 Labelversion: "3.0"env: "test"
spec:containers:- image: nginx:latestname: podports:- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP

执行更新：

[root@master01 ~]# kubectl apply -f label.yaml 
Warning: resource pods/nginx is missing the kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration annotation which is required by kubectl apply. kubectl apply should only be used on resources created declaratively by either kubectl create --save-config or kubectl apply. The missing annotation will be patched automatically.
The Pod "nginx" is invalid: spec.containers: Forbidden: pod updates may not add or remove containers

四、Deployment：Pod 控制器（无状态服务管理）

Deployment 是最常用的 Pod 控制器，用于管理无状态服务，核心功能是确保 Pod 数量符合预期（故障自动重建）、支持滚动升级、版本回退，通过 Label Selector 关联并管理 Pod。

1. 核心作用

  • 维持指定数量的 Pod 副本（replicas）
  • 监控 Pod 状态，故障时自动重启/重建
  • 支持滚动更新（默认策略），避免服务中断
  • 通过 kubectl get deploy 查看控制器状态

2. 常用操作（命令式+配置式）

（1）命令式操作

  • 创建：kubectl create deploy <控制器名称> --image=<镜像> --port=<端口> --replicas=<副本数> --namespace=<ns名称>

    [root@master01 ~]# kubectl create deploy test1 --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n test 
deployment.apps/test1 created

  • 查看：

    • 控制器基本信息：kubectl get deploy -n <ns名称>（含 UP-TO-DATE 升级副本数、AVAILABLE 可用副本数）

      [root@master01 ~]# kubectl get deploy -n test 
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   0/1     1            0           84m
test1   0/3     3            0           36s

    • 控制器详情（含更新策略、Pod 模板）：kubectl describe deploy <控制器名称> -n <ns名称>

      [root@master01 ~]# kubectl describe deploy test1 -n test
Name:                   test1
Namespace:              test
CreationTimestamp:      Fri, 31 Oct 2025 04:31:27 +0800
Labels:                 app=test1
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=test1
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 0 available | 3 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:Labels:  app=test1Containers:nginx:Image:        nginx:latestPort:         80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:  <none>Mounts:       <none>Volumes:        <none>
Conditions:Type           Status  Reason----           ------  ------Available      False   MinimumReplicasUnavailableProgressing    True    ReplicaSetUpdated
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   test1-64ff644858 (3/3 replicas created)
Events:Type    Reason             Age    From                   Message----    ------             ----   ----                   -------Normal  ScalingReplicaSet  2m48s  deployment-controller  Scaled up replica set test1-64ff644858 to 3

  • 删除：kubectl delete deploy <控制器名称> -n <ns名称>（级联删除关联的 Pod）

    [root@master01 ~]#  kubectl delete deploy test1 -n test
deployment.apps "test1" deleted
（2）配置式操作（YAML）
  1. 编写配置文件（如 deploy-nginx.yaml）：
[root@master01 ~]# vim deploy-nginx.yaml
[root@master01 ~]# cat deploy-nginx.yaml 
apiVersion: apps/v1  # Deployment 对应 API 版本
kind: Deployment
metadata:name: nginx1  # 控制器名称namespace: test  # 所属命名空间
spec:replicas: 3  # 期望 Pod 副本数selector:  # Label Selector，匹配 Pod 标签matchLabels:run: nginxtemplate:  # Pod 模板（定义 Pod 规格）metadata:labels:  # Pod 标签，需与 selector 匹配run: nginxspec:containers:- image: nginx:latest  # 容器镜像name: nginx  # 容器名称ports:- containerPort: 80  # 容器端口protocol: TCP

  1. 执行命令：

    • 创建：

      [root@master01 ~]# kubectl create -f deploy-nginx.yaml
deployment.apps/nginx1 created

    • 删除：

      [root@master01 ~]# kubectl delete -f deploy-nginx.yaml
deployment.apps "nginx1" deleted

五、核心关联逻辑

  1. Namespace 与资源：所有资源（Pod、Deployment）需归属指定命名空间，实现环境隔离
  2. Deployment 与 Pod：Deployment 通过 selector 匹配具有指定 Label 的 Pod，管理其生命周期（创建、重建、升级）
  3. Label 与筛选：Label 是资源关联的“桥梁”，Deployment 关联 Pod、Service 匹配 Pod 均依赖 Label Selector

通过以上资源的操作与关联，可完成 Kubernetes 无状态服务的基础部署与管理，后续可结合 Service 实现服务暴露、Ingress 实现域名路由等进阶功能。

http://www.dtcms.com/a/549704.html

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