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Kubernetes从入门到实战：全面指南

一、Kubernetes概述

1.1 什么是Kubernetes

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。它最初由Google开发，现在由Cloud Native Computing Foundation（CNCF）维护。

1.2 Kubernetes的核心特性

• 服务发现与负载均衡：自动分配IP地址和DNS名称，并能在多个容器间分配流量
• 存储编排：自动挂载选择的存储系统（本地、公有云等）
• 自动部署与回滚：可以定义期望状态，K8s会逐步调整实际状态
• 自动装箱：根据资源需求和其他约束自动放置容器
• 自我修复：重启失败容器，替换和重新调度节点失效的容器
• 密钥与配置管理：存储和管理敏感信息

1.3 Kubernetes架构

Kubernetes集群由两部分组成：

• 控制平面（Control Plane）：管理集群
  • kube-apiserver：API入口
  • etcd：键值存储
  • kube-scheduler：调度决策
  • kube-controller-manager：运行控制器
• 节点（Nodes）：运行容器
  • kubelet：与Control Plane通信
  • kube-proxy：网络代理
  • 容器运行时：如Docker、containerd

二、Kubernetes核心概念

2.1 Pod

Pod是Kubernetes中最小的可部署单元，代表集群中运行的一个或多个容器。Pod中的容器共享网络和存储资源。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx-pod
spec:containers:- name: nginx-containerimage: nginx:1.14.2ports:- containerPort: 80

2.2 Deployment

Deployment为Pod和ReplicaSet提供声明式更新，可以方便地实现滚动更新和回滚。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2