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K8s学习总结

news 2025/9/30 14:16:10

文章目录

- - 介绍
  - Kubernetes 核心组件
  - k8s安装
  - - - 环境
      - 安装组件
  - 常用命令
  - 测试
  - - - 1. 创建一个测试应用程序
      - 2. 检查 Pod 是否运行
      - 3. 暴露应用让外部访问
      - 4. 查看服务的暴露端口
      - 5. 访问 nginx 服务
      - 6. 验证节点调度
  - 如有错误，敬请指针，谢谢!

介绍

Kubernetes，是一个由Google开源的容器集群管理系统，旨在自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。

Kubernetes 核心组件

● Pod：Kubernetes 中最小的可部署单位，表示一个或多个紧密相关的容器的集合。Pod 中的容器共享网络和存储资源，并且总是一起部署、调度和管理
● Node：Kubernetes 集群中的一台物理或虚拟机器，用于运行 Pod。一个集群由多个节点组成。
● 容器: 实际运行应用程序的单位
● Service：为一组 Pod 提供稳定的网络服务。通过 Service，Pod 可以动态扩展，而不影响客户端的访问。
● Namespace：用于对资源进行逻辑隔离，可以用于区分不同的环境或团队。
● Deployment：管理 Pod 的声明性更新，负责管理应用的版本、扩展和滚动更新。确保指定数量的 Pod 副本始终在运行。这意味着如果某个 Pod 出现故障或被删除，Deployment 会自动创建新的 Pod 来替代它。持滚动更新功能，允许你逐步升级应用程序的版本。，
● YAML 文件是用来定义和创建 Deployment 的配置文件，而 Deployment 本身是 Kubernetes 中负责实际管理应用程序的控制器。包括要部署的应用镜像、Pod 副本数量、资源限制、调度策略等。
● 通过 YAML 文件创建 Deployment：你使用 kubectl apply -f .yaml 命令将 YAML 文件提交给 Kubernetes，Kubernetes 会根据 YAML 文件的定义创建并管理相应的 Deployment 对象。
● Deployment 管理 Pod：Kubernetes 中的 Deployment 负责管理 Pod 的生命周期，包括创建、删除和更新 Pod。

节点与 Pod 的关系类似于服务器与应用程序的关系：一个服务器（节点）可以运行多个应用程序（Pod），而每个应用程序（Pod）可以包含多个进程（容器）。

k8s安装

环境

我们需要准备一台 Ubuntu 20.04 服务器作为主节点（控制平面），并准备多台 Ubuntu 20.04 服务器作为工作节点（Worker Nodes）。确保服务器已经安装了 Ubuntu 20.04 操作系统，并更新到了最新版本。
1.1更新系统

首先，确保系统是最新的。
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

1.2 关闭 Swap

Kubernetes 需要关闭 Swap 以正常工作。
sudo swapoff -a
#修改/etc/fstab，注释掉swap那行，持久化生效
sudo vi /etc/fstab

1.3确保每个节点有唯一的主机名，并且可以通过主机名解析彼此。

在宿主机分别设置主机名：k8s-master，k8s-node01

sudo vim /etc/hostname

hosts设置

sudovim /etc/hosts
#添加内容
192.168.47.138 k8s-master
192.168.47.137 k8s-node01

1.4确保时区和时间正确
时区设置

sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
#同时使系统日志时间戳也立即生效
sudo systemctl restart rsyslog

安装组件

1，更改docker默认驱动为systemd
为防止初始化出现一系列的错误，请检查docker和kubectl驱动是否一致，否则kubectl没法启动造成报错。版本不一样，docker有些为cgroupfs，而kubectl默认驱动为systemd，所以需要更改docker驱动。
可查看自己docker驱动命令

sudo docker info|grep Driver

在这里插入图片描述
更改docker驱动，编辑 /etc/docker/daemon.json (没有就新建一个），添加如下启动项参数即可：

#编辑创建文件
sudo vim  /etc/docker/daemon.json
#添加内容
{"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

重启docker

sudo systemctl restart docker.service

2，更新 apt 包索引并安装使用 Kubernetes apt 仓库所需要的包
安装软件包以允许apt通过HTTPS使用存储库，已安装软件的可以忽略：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl

执行第一条命令时候报错：在这里插入图片描述
执行以下：

sudo apt-get install ca-certificates curl
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc# Add the repository to Apt sources:
echo \"deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | \sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt-get update

发现docker报错解决了，还有这报错：

错误:6 https://packages.cloud.google.com/apt kubernetes-xenial InRelease
无法发起与 packages.cloud.google.com:443 (2404:6800:4012:4::200e) 的连接 - connect (101: 网络不可达) 无法连接上 packages.cloud.google.com:443 (142.250.217.110)。 - connect (111: 拒绝连接)
正在读取软件包列表… 完成
W: 无法下载 https://apt.kubernetes.io/dists/kubernetes-xenial/InRelease 无法发起与 packages.cloud.google.com:443 (2404:6800:4012:4::200e) 的连接 - connect (101: 网络不可达) 无法连接上 packages.cloud.google.com:443 (142.250.217.110)。 - connect (111: 拒绝连接)

从阿里云的 Kubernetes 镜像源安装 Kubernetes 组件。这包括设置必要的软件源、添加签名密钥、更新索引，并最终安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl，以便你可以设置和管理 Kubernetes 集群。

apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.28/deb/Release.key |gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.28/deb/ /" |tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
apt-get update
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

常用命令

kubectl get node 是用来查看 Kubernetes 集群中所有节点的状态信息  
kubectl get pods 验证 Pod 状态:  
kubectl get deployments 查看所有的deployments
kubectl get deployments --all-namespaces
kubectl delete pod <pod-name>   删除指定pod
kubectl delete pods --all  删除所有pod
kubectl delete pods --all -n <namespace> 删除命名空间的所有pod
kubectl delete po pod名称 --force --grace-period=0 -n 名称空间     强制删除pod，速度比较快
kubectl delete pods --all --grace-period=0 --forcekubectl logs d10001 查看pod日志
kubectl describe pod <pod-name>  查看 Kubernetes Pod 的详细信息  kubectl create deployment nginx --image=nginx    创建一个新的 Deployment，让 Kubernetes 部署一个基于 nginx 镜像的应用程序，这个应用会被分配到集群中的工作节点运行
kubectl get services  查看 Kubernetes 集群中所有 Service 的命令

在这里插入图片描述

kubectl apply -f your-pod-definition.yaml  应用 YAML 配置:  
kubectl exec -it d10001 -- /bin/sh 进入k8s管理的docker

测试

1. 创建一个测试应用程序

部署一个简单的 nginx 应用程序，Kubernetes 会把它调度到工作节点上运行
执行以下命令创建 nginx 部署：

kubectl create deployment nginx --image=nginx

创建一个新的 Deployment，让 Kubernetes 部署一个基于 nginx 镜像的应用程序，这个应用会被分配到集群中的工作节点运行。 nginx 是 Deployment 的名称，–image=nginx 是 Docker Hub 上的 nginx 官方镜像 .
该行命令执行后 Deployment 会根据指定的镜像（nginx）创建一个或多个 Pod。这些 Pod 将运行 nginx 容器，并绑定到集群中的节点上。
使用 kubectl create deployment 命令创建 Deployment 时，即使你没有手动编写 YAML 文件，Kubernetes 仍然会根据默认参数来配置和管理资源。类似下：

apiVersion: apps/v1             # API 版本，指定使用 apps/v1 API 版本来创建 Deployment 对象
kind: Deployment               # 资源类型，Deployment 控制器用于管理应用程序的副本
metadata:name: nginx                  # Deployment 的名称，这里是 nginx
spec:replicas: 1                  # 希望运行的 Pod 副本数量，这里指定 1 个副本,一个pod类似于一个应用程序selector:matchLabels:app: nginx               # 标签选择器，用于匹配 Pod 的标签，确保 Deployment 管理正确的 Podstemplate:metadata:labels:app: nginx             # Pod 的标签，用于标识 Pods，使其与 Deployment 匹配spec:containers:- name: nginx            # 容器的名称，这里是 nginximage: nginx:latest    # 使用的容器镜像，这里是 nginx:latestports:- containerPort: 80    # 容器监听的端口号，这里是 80

2. 检查 Pod 是否运行

部署完 nginx 之后，你需要确认 Pod（运行中的应用实例）是否正常启动。

kubectl get pods

如果一切正常，你应该看到类似下面的输出，显示 Pod 处于 Running 状态：
在这里插入图片描述
这说明 nginx 应用()已经成功运行在集群的某个节点上。

3. 暴露应用让外部访问

创建一个 Kubernetes Service 来暴露这个 nginx 应用，让你能够从外部访问它。
执行以下命令创建一个 NodePort 类型的服务：

kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80

这条命令会创建一个 NodePort 服务，使得集群外部的用户可以通过 Kubernetes 节点（worker节点）的 IP 和一个随机分配的端口来访问 nginx。

4. 查看服务的暴露端口

执行以下命令查看服务的详细信息：

kubectl get services

会看到类似下面的输出：

NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
nginx        NodePort    10.104.142.159   <none>        80:32481/TCP     2m

5. 访问 nginx 服务

现在，可以从命令行通过 curl 访问 nginx。假设节点的 IP 地址是 192.168.74.129，可以通过如下命令访问：

curl http://192.168.74.129:32481

如果一切正常，你会看到 nginx 默认的欢迎页面的 HTML 内容。

6. 验证节点调度

通过以下命令，查看 Pod 被调度到哪个节点上

kubectl get pods -o wide