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k8s小型实验模拟

news 2025/9/14 19:17:24

在这里插入图片描述
（1）Kubernetes 区域可采用 Kubeadm 方式进行安装。（5分）
（2）要求在 Kubernetes 环境中，通过yaml文件的方式，创建2个Nginx Pod分别放置在两个不同的节点上，Pod使用hostPath类型的存储卷挂载，节点本地目录共享使用 /data，2个Pod副本测试页面二者要不同，以做区分，测试页面可自己定义。（20分）
（3）编写service对应的yaml文件，使用NodePort类型和TCP 30000端口将Nginx服务发布出去。（10分）
（4）负载均衡区域配置Keepalived+Nginx，实现负载均衡高可用，通过VIP 192.168.10.100和自定义的端口号即可访问K8S发布出来的服务。（20分）
（5）iptables防火墙服务器，设置双网卡，并且配置SNAT和DNAT转换实现外网客户端可以通过12.0.0.1访问内网的Web服务。（10分）
注：编写实验报告，包括实验步骤、实验配置、结果验证截图等。

一 实验环境

192.168.217.99 master01

192.1687.217.66 node01

192.168.217.77 node02

192.168.217.22 ng01 (主负载均衡器)

192.168.217.44 ng02 (备负载均衡器)

192.168.217.55 / 12.0.0.1 iptables （iptables 网关）

12.0.0.12 客户端

二 安装k8s

（1）Kubernetes 区域可采用 Kubeadm 方式进行安装。（5分）

[root@master01 data]#kubectl get cs
Warning: v1 ComponentStatus is deprecated in v1.19+
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}

三 启动两个nginx 实例 pod

（2）要求在 Kubernetes 环境中，通过yaml文件的方式，创建2个Nginx Pod分别放置在两个不同的节点上，Pod使用hostPath类型的存储卷挂载，节点本地目录共享使用 /data，2个Pod副本测试页面二者要不同，以做区分，测试页面可自己定义。（20分）（2）要求在 Kubernetes 环境中，通过yaml文件的方式，创建2个Nginx Pod分别放置在两个不同的节点上，Pod使用hostPath类型的存储卷挂载，节点本地目录共享使用 /data，2个Pod副本测试页面二者要不同，以做区分，测试页面可自己定义。（20分）

1，启动第一个 nginx pod

 [root@master01 shiyan]#cat pod2.yaml 
apiVersion: v1  
kind: Pod 
metadata:name: nginx02
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.18.0imagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80volumeMounts:                       #定义如何在容器内部挂载存储卷- name: web                         #指定要挂载的存储卷的名称，volumes.name字段定义的名称mountPath: /usr/share/nginx/html  #容器内部的目录路径，存储卷将被挂载到这个路径上readOnly: false                   #false表示容器可以读写该存储卷volumes:                              #定义宿主机上的目录文件为Pod中可用的存储卷，- name: web                           #自定义存储卷的名称hostPath:                           #指定存储卷类型为hostPath，path: /data/            #指定宿主机上可以挂载到pod中的目录或文件type: DirectoryOrCreate

2, 启动第二个nginx pod

[root@master01 shiyan]#cat pod.yaml 
apiVersion: v1  
kind: Pod 
metadata:name: nginx01
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.18.0imagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80volumeMounts:                       #定义如何在容器内部挂载存储卷- name: web                         #指定要挂载的存储卷的名称，volumes.name字段定义的名称mountPath: /usr/share/nginx/html  #容器内部的目录路径，存储卷将被挂载到这个路径上readOnly: false                   #false表示容器可以读写该存储卷volumes:                              #定义宿主机上的目录文件为Pod中可用的存储卷，- name: web                           #自定义存储卷的名称hostPath:                           #指定存储卷类型为hostPath，path: /data/            #指定宿主机上可以挂载到pod中的目录或文件type: DirectoryOrCreate

3， nginx01 做页面

[root@master01 data]#kubectl exec -it nginx01  /bin/bashroot@nginx01:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@nginx01:/usr/share/nginx/html# echo "this is nginx01"  > index.html

4， nginx02 做页面

[root@master01 data]#kubectl exec -it nginx02  /bin/bashroot@nginx02:/# cd /usr/share/nginx/html/root@nginx02:/usr/share/nginx/html# echo "this is nginx02" > index.html

5， 查看状态

[root@master01 shiyan]#kubectl get pod  -owide
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx01   1/1     Running   0          17m   10.244.1.4   node01   <none>           <none>
nginx02   1/1     Running   0          16m   10.244.2.3   node02   <none>           <none>
[root@master01 shiyan]#curl 10.244.2.3
this is nginx02
[root@master01 shiyan]#curl 10.244.1.4
this is nginx01
[root@master01 shiyan]#

四 对外发布

1，用NodePort模式 对外发布

[root@master01 data]#cat nginx.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:creationTimestamp: nullname: nginx01
spec:ports:- port: 80protocol: TCPtargetPort: 80nodePort: 30000selector:app: nginxtype: NodePort
status:loadBalancer: {}

2， 查看svc

[root@master01 data]#kubectl get svc,pod -owide
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        21d   <none>
service/nginx01      NodePort    10.96.82.239   <none>        80:30000/TCP   22s   app=nginxNAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/nginx01   1/1     Running   0          44m   10.244.1.4   node01   <none>           <none>
pod/nginx02   1/1     Running   0          43m   10.244.2.3   node02   <none>           <none>

3, 将pod 和svc 通过标签选择器绑定

[root@master01 data]#kubectl get pod --show-labels
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx01   1/1     Running   0          48m   <none>
nginx02   1/1     Running   0          47m   <none>
[root@master01 data]#kubectl label pod nginx01 app=nginx
pod/nginx01 labeled
[root@master01 data]#kubectl label pod nginx02 app=nginx
pod/nginx02 labeled
[root@master01 data]#kubectl get pod --show-labels
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx01   1/1     Running   0          52m   app=nginx
nginx02   1/1     Running   0          51m   app=nginx

4， 查看效果

[root@master01 data]#curl 192.168.217.66:30000
this is nginx02
[root@master01 data]#curl 192.168.217.66:30000
this is nginx01

五 做负载均衡 和高可用

（4）负载均衡区域配置Keepalived+Nginx，实现负载均衡高可用，通过VIP 192.168.10.100和自定义的端口号即可访问K8S发布出来的服务。（20分）

1， nginx 配置文件

将两个node 的对外发布的ip+ 端口 转为指定的30010端口


user  nginx;
worker_processes  auto;error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;events {worker_connections  1024;
}stream {log_format  main  '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';access_log  /var/log/nginx/k8s-access.log  main;upstream k8s-apiserver {server 192.168.217.66:30000;server 192.168.217.77:30000;}server {listen 30010;proxy_pass k8s-apiserver;}
}http {include       /etc/nginx/mime.types;default_type  application/octet-stream;log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ''$status $body_bytes_sent "$http_referer" ''"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';access_log  /var/log/nginx/access.log  main;sendfile        on;#tcp_nopush     on;keepalive_timeout  65;#gzip  on;include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}
~

2， keepalived 配置文件

主


! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 127.0.0.1smtp_connect_timeout 30router_id LVS_01vrrp_skip_check_adv_addrvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}vrrp_script check_down {script "/etc/keepalived/ng.sh"interval 1weight -30fall 3rise 2timeout 2
}vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface ens33virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.217.100}track_script {check_down
}}

备

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 127.0.0.1smtp_connect_timeout 30router_id LVS_02vrrp_skip_check_adv_addrvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}vrrp_script check_down {script "/etc/keepalived/ng.sh"interval 1weight -30fall 3rise 2timeout 2
}vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface ens33virtual_router_id 51priority 80advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.217.100}track_script {check_down
}}

3， 检测nginx 脚本

脚本

#!/bin/bash# 检查Nginx进程是否在运行
NGINX_STATUS=$(ps aux | grep '[n]ginx: worker process' | wc -l)# 设置阈值，判断Nginx是否至少有一个工作进程在运行
THRESHOLD=1if [ "$NGINX_STATUS" -ge "$THRESHOLD" ]; thenecho "OK - Nginx is running"exit 0  # 表示服务正常
elseecho "CRITICAL - Nginx is not running"exit 1  # 表示服务有问题
fi
[root@ng02 keepalived]#chmod +x ng.sh

4， 虚拟ip 飘效果

效果

[root@ng01 keepalived]#systemctl stop  nginx
[root@ng01 keepalived]#hostname -I
192.168.217.22 192.168.217.100 
[root@ng01 keepalived]#hostname -I
192.168.217.22 192.168.217.100 
[root@ng01 keepalived]#hostname -I
192.168.217.22 192.168.217.100 
[root@ng01 keepalived]#hostname -I
192.168.217.22

5， 效果

访问vip加指定端口 可看到内容

[root@localhost ~]# curl 192.168.217.100:30010
this is nginx02
[root@localhost ~]# curl 192.168.217.100:30010
this is nginx01
[root@localhost ~]# curl 192.168.217.100:30010
this is nginx02
[root@localhost ~]# curl 192.168.217.100:30010
this is nginx01

:：

六 iptables网关服务器

（5）iptables防火墙服务器，设置双网卡，并且配置SNAT和DNAT转换实现外网客户端可以通过12.0.0.1访问内网的Web服务。（10分）

1，设置双网卡

ens33:

[root@iptables net]#cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@iptables network-scripts]#cat ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33
UUID=c770d08d-12a0-4e69-9a6c-a5457b33d89c
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.217.55
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.217.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

ens36

[root@iptables network-scripts]#cat ifcfg-ens36
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens36
DEVICE=ens36
ONBOOT=yes
IPADDR=12.0.0.1
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=12.0.0.1
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

重启网卡

[root@iptables network-scripts]#systemctl restart network

2, 开启路由转发

[root@iptables network-scripts]#cat /etc/sysctl.conf 
# sysctl settings are defined through files in
# /usr/lib/sysctl.d/, /run/sysctl.d/, and /etc/sysctl.d/.
#
# Vendors settings live in /usr/lib/sysctl.d/.
# To override a whole file, create a new file with the same in
# /etc/sysctl.d/ and put new settings there. To override
# only specific settings, add a file with a lexically later
# name in /etc/sysctl.d/ and put new settings there.
#
# For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5).
net.ipv4.ip_forward = 1

3, 做iptables 策略

[root@iptables network-scripts]#iptables -t nat -A PREROUTING -i ens36 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.217.100:30010

查看策略

[root@iptables network-scripts]#iptables -t nat -vnL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT 163 packets, 14674 bytes)pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         14   840 DNAT       tcp  --  ens36  *       0.0.0.0/0            12.0.0.1             tcp dpt:80 to:192.168.217.100:30010Chain INPUT (policy ACCEPT 28 packets, 4183 bytes)pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         Chain OUTPUT (policy ACCEPT 143 packets, 10701 bytes)pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 234 packets, 17504 bytes)pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination

4, 改两个nginx负载均衡器的 网关 为iptables网关服务器的ens33

ng02:

[root@ng02 keepalived]#route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.217.55  0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.217.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33

ng01:

[root@ng01 keepalived]#route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.217.55  0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.217.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33

重启网络

5， 准备客户端

改客户端网络 网卡指向12.0.0.1

[root@client network-scripts]#cat ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=12.0.0.12
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=12.0.0.1
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

重启网络

6， 实验效果

客户端访问12.0.0.1 可以看到后面k8s 中的nginx pod 的页面

[root@client network-scripts]# 
```![外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传](https://img-home.csdnimg.cn/images/20230724024159.png?origin_url=C%3A%5CUsers%5C%E5%90%B4%E4%BA%91%E9%9D%92%5CAppData%5CRoaming%5CTypora%5Ctypora-user-images%5Cimage-20240607165533541.png&pos_id=img-OUapC2sJ-1717752224463)92.168.217.55  0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.217.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33

重启网络

5， 准备客户端

改客户端网络 网卡指向12.0.0.1

[root@client network-scripts]#cat ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=12.0.0.12
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=12.0.0.1
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

重启网络

6， 实验效果

客户端访问12.0.0.1 可以看到后面k8s 中的nginx pod 的页面

在这里插入图片描述

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编程日记 2024/6/11 9:19:59

Linux操作系统学习：day01

内容来自&#xff1a;Linux介绍 视频推荐&#xff1a;Linux基础入门教程-linux命令-vim-gcc/g -动态库/静态库 -makefile-gdb调试 day01 基础概念 Linux 是 UNIX 操作系统的一个克隆系统, 但是Linux是开源的。 Linux是一个基于文件的操作系统。操作系统需要和硬件进行交互…...

编程日记 2024/6/11 9:18:58

【Oracle生产运维】数据库服务器负载过高异常排查处理

说明 在Oracle数据库运维工作中&#xff0c;经常会遇到Oracle数据库服务器平均负载&#xff08;load average&#xff09;突然异常升高&#xff0c;如果放任不管&#xff0c;严重的情况下会出现数据库宕机、服务器重启等重大故障。因此&#xff0c;当发现数据库服务器平均负载…...

编程日记 2024/6/11 9:15:55

IIR和FIR两种滤波器有什么区别？

概念的区分 IIR&#xff08;Infinite Impulse Response&#xff0c;无限脉冲响应&#xff09;和FIR&#xff08;Finite Impulse Response&#xff0c;有限脉冲响应&#xff09;滤波器是两种常见的数字信号处理滤波器类型&#xff0c;它们在结构、性能和用途上有显著区别&#…...

编程日记 2024/6/11 9:11:51

让GNSSRTK不再难【第二天-第4部分】

第12讲 GNSS授时与PPS 12.1 为什么需要高精度时间 授时的传统理解就是时间传递或者对时。比如以前手机没这么方便时&#xff0c;大家还都使用石英钟手表看时间时&#xff0c;大家都习惯晚上七点准时对着中央一套的报时&#xff0c;来校准你家的机械钟或者挂钟&#xff0c;这就…...

编程日记 2024/6/11 9:09:49

「OC」UI练习（一）—— 登陆界面

「OC」登陆界面 明确要求 一个登陆界面的组成&#xff0c;用户名提示以及输入框&#xff0c;密码提示提示以及输入框&#xff0c;登陆按钮&#xff0c;以及注册按钮&#xff0c;根据以上要求我们将我们的组件设置为成员变量。 //viewControl.h #import <UIKit/UIKit.h>…...

编程日记 2024/6/11 9:08:47

基于机器学习和深度学习的NASA涡扇发动机剩余使用寿命预测（C-MAPSS数据集，Python代码，ipynb 文件）

以美国航空航天局提供的航空涡扇发动机退化数据集为研究对象&#xff0c;该数据集包含多台发动机从启动到失效期间多个运行周期的多源传感器时序状态监测数据&#xff0c;它们共同表征了发动机的性能退化情况。为减小计算成本&#xff0c;需要对原始多源传感器监测数据进行数据…...

编程日记 2024/6/11 9:06:44

计算机组成原理-常见计算题含IEE754

一、补码加减运算 二、溢出判断 采用一位符号位 采用双符号位 三、定点数的移位运算 算术右移 算数左移 反码的算术移位 补码的算术移位 四、浮点数的表示 一个右规的例子 五、IEEE754 移码...

编程日记 2024/6/11 9:04:42

InnoDB存储引擎非常重要的一个机制--MVCC（多版本并发控制）

Mysql是如何实现隔离性的&#xff1f;&#xff08;锁MVCC&#xff09; 隔离性是指一个事务内部的操作以及操作的数据对正在进行的其他事务是隔离的&#xff0c;并发执行的各个事务之间不能相互干扰。隔离性可以防止多个事务并发执行时&#xff0c;可能存在交叉执行导致数据的不…...

编程日记 2024/6/11 9:03:40

深入浅出：JavaScript 中的 `window.crypto.getRandomValues()` 方法

深入浅出&#xff1a;JavaScript 中的 window.crypto.getRandomValues() 方法 在现代 Web 开发中&#xff0c;随机数的生成看似简单&#xff0c;却隐藏着许多玄机。无论是生成密码、加密密钥&#xff0c;还是创建安全令牌&#xff0c;随机数的质量直接关系到系统的安全性。Jav…...

编程新知 2025/9/13 21:35:53

linux arm系统烧录

1、打开瑞芯微程序 2、按住linux arm 的 recover按键 插入电源 3、当瑞芯微检测到有设备 4、松开recover按键 5、选择升级固件 6、点击固件选择本地刷机的linux arm 镜像 7、点击升级 &#xff08;忘了有没有这步了 估计有&#xff09; 刷机程序 和 镜像 就不提供了。要刷的时…...

编程新知 2025/9/12 23:27:32

P3 QT项目----记事本（3.8）

3.8 记事本项目总结 项目源码 1.main.cpp #include "widget.h" #include <QApplication> int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec(); } 2.widget.cpp #include "widget.h" #include &q…...

编程新知 2025/9/12 14:19:17

IP如何挑？2025年海外专线IP如何购买？

你花了时间和预算买了IP&#xff0c;结果IP质量不佳&#xff0c;项目效率低下不说&#xff0c;还可能带来莫名的网络问题&#xff0c;是不是太闹心了&#xff1f;尤其是在面对海外专线IP时&#xff0c;到底怎么才能买到适合自己的呢&#xff1f;所以&#xff0c;挑IP绝对是个技…...

编程新知 2025/8/2 3:45:54

第7篇：中间件全链路监控与 SQL 性能分析实践

7.1 章节导读 在构建数据库中间件的过程中&#xff0c;可观测性 和 性能分析 是保障系统稳定性与可维护性的核心能力。 特别是在复杂分布式场景中&#xff0c;必须做到&#xff1a; &#x1f50d; 追踪每一条 SQL 的生命周期&#xff08;从入口到数据库执行&#xff09;&#…...

编程新知 2025/8/8 6:07:28

如何应对敏捷转型中的团队阻力

应对敏捷转型中的团队阻力需要明确沟通敏捷转型目的、提升团队参与感、提供充分的培训与支持、逐步推进敏捷实践、建立清晰的奖励和反馈机制。其中&#xff0c;明确沟通敏捷转型目的尤为关键&#xff0c;团队成员只有清晰理解转型背后的原因和利益&#xff0c;才能降低对变化的…...

编程新知 2025/9/7 8:49:35

小木的算法日记-多叉树的递归/层序遍历

&#x1f332; 从二叉树到森林&#xff1a;一文彻底搞懂多叉树遍历的艺术 &#x1f680; 引言 你好&#xff0c;未来的算法大神&#xff01; 在数据结构的世界里&#xff0c;“树”无疑是最核心、最迷人的概念之一。我们中的大多数人都是从 二叉树 开始入门的&#xff0c;它…...

编程新知 2025/7/6 4:23:14

二维FDTD算法仿真

二维FDTD算法仿真&#xff0c;并带完全匹配层&#xff0c;输入波形为高斯波、平面波 FDTD_二维/FDTD.zip , 6075 FDTD_二维/FDTD_31.m , 1029 FDTD_二维/FDTD_32.m , 2806 FDTD_二维/FDTD_33.m , 3782 FDTD_二维/FDTD_34.m , 4182 FDTD_二维/FDTD_35.m , 4793...

编程新知 2025/9/10 21:14:06

在Zenodo下载文件 用到googlecolab googledrive

方法&#xff1a;Figshare/Zenodo上的数据/文件下载不下来&#xff1f;尝试利用Google Colab &#xff1a;https://zhuanlan.zhihu.com/p/1898503078782674027 参考&#xff1a; 通过Colab&谷歌云下载Figshare数据&#xff0c;超级实用&#xff01;&#xff01;&#xff0…...

编程新知 2025/9/13 0:08:46

高抗扰度汽车光耦合器的特性

晶台光电推出的125℃光耦合器系列产品&#xff08;包括KL357NU、KL3H7U和KL817U&#xff09;&#xff0c;专为高温环境下的汽车应用设计&#xff0c;具备以下核心优势和技术特点&#xff1a; 一、技术特性分析 高温稳定性 采用先进的LED技术和优化的IC设计&#xff0c;确保在…...

编程新知 2025/9/13 0:08:37