Kubernetes 入门指南:快速上手容器编排

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简介: 【8月更文第29天】Kubernetes(简称 K8s)是一个开源平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它提供了一种便捷的方式来部署和运行应用程序,而无需关心底层基础设施的细节。本指南将带你从零开始学习 Kubernetes 的基础知识,并帮助你部署第一个应用。

概述

Kubernetes(简称 K8s)是一个开源平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它提供了一种便捷的方式来部署和运行应用程序,而无需关心底层基础设施的细节。本指南将带你从零开始学习 Kubernetes 的基础知识,并帮助你部署第一个应用。

Kubernetes 基础知识

容器与容器编排

  • 容器:轻量级、可移植的执行环境,包含运行应用程序所需的所有依赖项。
  • 容器编排:自动化的管理容器生命周期的过程,包括部署、扩展、负载均衡等。

Kubernetes 架构

  • Master Node (控制平面): 包含 API Server, Scheduler, Controller Manager 等组件,负责集群状态的管理。
  • Worker Node: 运行 Pod 和容器的实际节点。

Kubernetes 关键概念

  • Pod: Kubernetes 中最小的可部署单元,一个或多个容器的集合。
  • Service: 提供稳定 IP 地址和 DNS 名称的服务,使得 Pod 之间的通信更加简单。
  • Deployment: 用来定义应用的期望状态,Kubernetes 会确保集群中的应用状态与 Deployment 定义的状态一致。
  • Volume: 存储数据的持久化方式,独立于容器生命周期之外。

安装 Kubernetes

本节将指导你如何在本地计算机上安装一个单节点的 Kubernetes 集群,使用 Minikube 工具。Minikube 是一个工具,可以在你的笔记本电脑上运行一个单节点的 Kubernetes 集群。

安装 Minikube

  1. 下载并安装 Minikube:

    • Minikube 官方文档 提供了详细的安装步骤。
    • 对于 macOS 用户,可以通过 Homebrew 安装:
      brew install minikube
      
  2. 启动 Minikube 集群:

    minikube start
    
  3. 验证安装:

    kubectl version
    

部署第一个应用

现在我们已经有了一个运行中的 Kubernetes 集群,接下来我们将部署一个简单的 Nginx Web 服务器。

创建 Nginx Deployment

  1. 编写 Deployment YAML 文件:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx:1.7.9
            ports:
            - containerPort: 80
    
  2. 应用 Deployment:

    kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
    
  3. 检查 Deployment 状态:

    kubectl get deployments
    

创建 Service

为了让外部能够访问到我们的 Nginx 应用,我们需要创建一个 Service。

  1. 编写 Service YAML 文件:

    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: nginx-service
    spec:
      selector:
        app: nginx
      ports:
        - protocol: TCP
          port: 80
          targetPort: 80
      type: LoadBalancer
    
  2. 应用 Service:

    kubectl apply -f nginx-service.yaml
    
  3. 获取 Service 信息:

    kubectl get services
    
  4. 访问应用:
    如果你正在使用 Minikube,你可以通过以下命令获取 Service 的 URL 并访问它:

    minikube service nginx-service --url
    

总结

通过这篇指南,你应该对 Kubernetes 有了基本的认识,并且已经成功部署了一个简单的 Nginx 应用。这只是 Kubernetes 功能的冰山一角,随着你对它的深入了解,你会发现更多强大的特性和功能。

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