Kubernetes集群搭建与核心功能全解析（K8s）

En^_^Joy

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En^_^Joy · 2026-01-18 13:25:32 发布

文章目录

一、Kubernetes介绍（K8s）
二、集群环境搭建
三、资源管理
四、K8s核心资源：Namespace与Pod实战
五、一键部署K8s Web管理面板
- 5.1 部署Dashboard

一、Kubernetes介绍（K8s）

Kubernetes 简介

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。k8s本质是一组服务器集群，他可以在集群的每个集群的节点上运行特定的程序，来对节点职工的容器进行管理，现已成为容器编排领域的事实标准。

Kubernetes 核心功能

自动化容器部署：根据配置自动调度容器到集群中的节点，确保应用按预期运行。
弹性扩缩容：支持手动或基于资源使用情况自动调整应用实例数量。
服务发现与负载均衡：为容器组（Pod）分配唯一 IP 和 DNS 名称，并实现流量分发。
自我修复：自动重启失败容器、替换异常节点，保证应用高可用性。
配置与密钥管理：通过 ConfigMap 和 Secret 集中管理应用配置和敏感数据。

Kubernetes 核心组件

一个k8s集群主要有控制节点（master）、工作节点（node）构成，每个节点上都会安装不同组件
master：集群的控制平面，负责集群的决策（管理）
ApiServe：资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
Scheduler：负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的Node节点上
Controller Manager：负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动跟新等
Etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境（干活）
Kubelet：负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
KubeProxy：负责提供集群内部的服务发现和负载均衡
Docker：负责节点上容器的各种操作

Kubernetes 核心概念

Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控
Deployment：定义 Pod 的副本数和更新策略，实现滚动升级。
Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行
Pod：最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器
Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等
Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod
Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签
NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境（如开发、测试环境）

Kubernetes 应用场景

场景	说明
微服务架构管理	K8s通过声明式配置和自动化部署，简化微服务的生命周期管理。其内置的服务发现、负载均衡和滚动更新机制，特别适合动态扩展的微服务环境。
混合云与多云部署	K8s的抽象层屏蔽了底层基础设施差异，允许工作负载在公有云、私有云或本地数据中心间无缝迁移。例如，Azure AKS、Amazon EKS和Google GKE均基于Kubernetes提供跨云服务。
持续交付与DevOps	与CI/CD工具链（如Jenkins、ArgoCD）深度集成，支持蓝绿部署、金丝雀发布等策略。通过自定义Operator可实现复杂应用的全自动化发布流程。
批处理与定时任务	通过CronJob资源管理周期性任务，结合资源配额控制（ResourceQuota）优化计算密集型作业的资源利用率。常见于大数据处理（如Spark on K8s）或机器学习训练任务。
有状态应用编排	StatefulSet配合持久卷（PersistentVolume）为数据库（MySQL集群）、消息队列（Kafka）等有状态服务提供稳定的存储标识和有序部署能力。
边缘计算与IoT	轻量级发行版（如K3s）支持资源受限的边缘设备，实现分布式节点统一管理。结合服务网格（如Istio）可构建低延迟的边缘计算网络。
高可用与灾备方案	多副本部署结合亲和性/反亲和性规则（Affinity/Anti-affinity）确保应用跨故障域分布。etcd集群的自动故障恢复机制保障控制平面高可用。
Serverless扩展	通过Knative或Kubernetes Native的Serverless框架（如Kubeless），在容器平台上实现函数即服务（FaaS），动态缩容至零副本以节省资源。
安全性隔离	利用NetworkPolicy实现微服务间的网络隔离，配合PodSecurityPolicy控制容器的权限边界。适用于金融、医疗等合规性要求严格的场景。
遗留系统现代化	将传统单体应用逐步拆分为容器化模块，通过Kubernetes实现灰度迁移。Sidecar模式可渐进式添加日志收集、监控等云原生能力。

下面，以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系:
1.k8s环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中
2.一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件
3.apiServer组件会调用scheduer组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上在此时，它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知
4.apiServerapiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务
5.kubelet接收到指令后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod。pod是kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在pod中，
6.至此一个nginx服务就运行了，如果需要访问nginx，就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理这样，外界用户就可以访问集群中的nginx服务了

二、集群环境搭建

2.1 环境规划

集群类型

kubernetes集群大体上分为两类：一主多从和多主多从。
一主多从：一台Master节点和多台Node节点，搭建简单，但是有单机故障风险，适合用于测试环境
多主多从：多台Master节点和多台Node节点，搭建麻烦，安全性高，适合用于生产环境

安装方式

kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kubeadm、minikube、二进制包
minikube：用于快速搭建单节点kubernetes的工具
kubeadm：用于快速搭建kubernetes集群的工具
二进制包：从官网下载每个组件的二进制包，依次安装，此方式对于理解kubernetes组件更加有效

主机规划

作用	IP地址	操作系统	配置
Master	192.168.109.101	Centos7.5基础设施服务器	2颗CPU 2G内存 50G硬盘
Node1	192.168.109.102	Centos7.5基础设施服务器	2颗CPU 2G内存 50G硬盘
Node2	192.168.109.103	Centos7.5基础设施服务器	2颗CPU 2G内存 50G硬盘

2.2 环境搭建

本次环境搭建需要安装三台linux系统(一主二从)，内置Centos7.5 系统，然后在每台linux中分别安装docker(18.06.3)，kubeadm(1.17.4)、kubelet(1.17.4)、kubectl(1.17.4)程序。

主机安装

安装三台主机
操作系统环境：CPU(2C) 内存(2G) 硬盘(50G)
语言选择：中文简体
软件选择：基础设施服务器
分区选择：自动分区
网络配置：按照下面配置网路地址信息

网络地址：192.168.109.100(每台主机都不一样分别为100、101、102)
子网掩码：255.255.255.0
默认网关：192.168.109.2
DNS：223.5.5.5

环境初始化

三台服务器都得安装

检查操作系统的版本
cat /etc/redhat-release （此方式下安装kubernetes集群要求Centos版本要在7.5或之上）

主机名解析
编辑三台服务器的/etc/hosts文件，添加下面内容（为了方便后面集群节点间的直接调用，在这配置一下主机名解析，企业中推荐使用内部DNS服务器）
192.168.109.100 master
192.168.109.101 node1
192.168.109.102 node2

时间同步
k8s要求集群中的节点时间必须精确一致，这里直接使用chronyd服务从网络同步时间.企业中建议配置内部的时间同步服务器
启动chronyd服务：systemctl start chronyd
设置chronyd服务开机自启：systemctl enable chronyd
启动稍等几秒钟验证时间：date

禁用iptables和firewalld服务
k8s和docker在运行中会产生大量的iptables规则，为了不让系统规则跟它们混淆，直接关闭系统的规则
关闭firewalld服务：systemctl stop firewalld，systemctl disable firewalld
关闭iptables服务：systemctl stop iptables，systemctl disable iptables

禁用selinux
selinux是linux系统下的一个安全服务，如果不关闭它，在安装集群中会产生各种各样的问题
编辑 /ete/selinux/config 文件，修改SELINUX=disabled，注意修改完毕之后需要重启linux服务

禁用swap分区
swap分区指的是虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后，将磁盘空间虚拟成内存来使用
启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响，因此kubernetes要求每个节点都要禁用swap设备
但是如果因为某些原因确实不能关闭swap分区，就需要在集群安装过程中通过明确的参数进行配置说明
编辑分区配置文件/etc/fstab，注释掉swap分区一行（/dev/mapper/contos-swap swap ... ...），修改后需重启linux服务

修改linux的内核参数
添加网桥过滤和地址转发功能，编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf文件，添加如下配置
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables =1
net.ipv4.ip_forward =1
重新加载配置：sysctl -p
加载网桥过滤模块：modprobe br_netfilter
查看网桥过滤模块是否加载成功：lsmod l grep br_netfilter

配置ipvs功能
在kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables的，一种是基于ipvs的
两者比较的话，ipvs的性能明显要高一些，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块
安装ipset和ipvsadm：yum install ipset ipvsadmin -y
添加需要加载的模块写入脚本文件/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules保存如下内容
#!/bin/bash
modprobe --ip_vsmodprobe – ip_vs_rr
modprobe --ip_vs_wrr
modprobe --ip_vs_sh
modprobe --nf_conntrack_ipv4
为脚本文件添加执行权限：chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
执行脚本文件：/bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
查看对应的模块是否加载成功：lsmod | grep e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

重启服务器
reboot

安装Docker

所有机器都得安装
切换镜像源：wget https://mirrors.aliyun.com/dacker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -0 /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
查看当前镜像源中支持的docker版本：yum list docker-ce--showduplicates
安装特定版本的docker-ce（必须指定-setopt=obsoletes=8，否则yum会自动安装更高版本）：yum install --setopt=obsoletes=8 docker-ce-18.86.3.ce-3.el7 -y
添加一个配置文件/eto/docker/daemon.json（Docker在默认情况下使用的Cgroup Dr1ver为cgroupfs，而kubernetes推荐使用systemd来代替cgroupfs），内容如下：
{
'exec-opts":[“native.cgroupdriver=systemd”],
registry-mirrors":[“https://knBt2bca.mirror.aliyuncs.com”]
}
启动docker：systemct1.restart docker，systemctl enable docker
检查docker状态和版本：docker version

安装kubernetes组件

编辑/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo，添加下面的配置（由于kubernetes的镜像源在国外，速度比较慢，这里切换成国内的镜像源）
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-e17-x86_64
enabled=1
gpgcheck=g
repo_gpgcheck=0gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
安装kubeadm、kubelet和kubect1：yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl.1.17.4-0 -y
配置kubelet的cgroup（编辑/etc/sysconfig/kubelet，添加下面的配置）：
KUBELET CGROUP_ARGS=“–cgroup-driver=systemd”
KUBE_PROXY_MODE=“ipvs”
设置kubelet开机自启：systemctl enable kubelet

准备集群镜像

在安装kubernetes集群之前，必须要提前准备好集群需要的镜像，所需镜像可以通过下面命令查看:kubeadm config images list
下载镜像，此镜像在kubernetes的仓库中,由于网络原因,无法连接，下面提供了一种替代方案

集群都执行如下指令
images=(
  kube-apiserver:v1.17.4
  kube-controller-manager:v1.17.4
  kube-scheduler:v1.17.4
  kube-proxy:v1.17.4
  pause:3.1
  etcd:3.4.3-0
  coredns:1.6.5
)

for imageName in S{images[@]}; do
  docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/SimageName
  docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/SimageNamek8s.gcr.io/SimageName
  docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
done

集群初始化

下面的操作只需要在 master 节点上执行即可
创建集群：
kubeadm init --kubernetes-version=v1.17.4 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --apiserver-advertise-address=192.168.109.100
创建必要文件：
mkdir -p $HOME/.kube，
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g)$HOME/.kube/config

下面的操作只需要在 node 节点上执行即可
将node节点加入集群：kubeadm join 192.168.109.100 :6443 --token ...（指令来源于master创建成功后的提示）
查看集群状态，此时的集群状态为NotReady，这是因为还没有配置网络插件：kubectl get nodes
（STATUS为NotReady）

安装网络插件

kubernetes支持多种网络插件，比如flannel、calico、canal等等，任选一种使用即可，本次选择flanne
下面操作依旧只在 master 节点执行即可，插件使用的是DaemonSet的控制器，它会在每个节点上都运行
获取fannel的配置文件：wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
修改文件中quay.io仓库为quay-mirror.qiniu.com，使用配置文件启动fannel：kubectl apply -f kube-flannel.yml
稍等片刻，再次查看集群节点的状态：kubectl get nodes
（STATUS为Ready）

2.3 服务部署

在kubernetes集群中部署一个nginx程序，测试下集群是否在正常工作。
在master操作
部署nginx：kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
暴露端口：kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=kodePort
查看服务状态：kubectl get pods,svc
通过指令查询：kubectl get pod，kubectl get service
最后在电脑浏览器上访问下部署的nginx服务：192.168.109.101:xx (xx为上面service查询端口号）

三、资源管理

3.1 资源管理介绍

在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。
kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。
kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在 Pod 中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过 Pod控制器 来管理Pod的
Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了 Service 资源实现这个功能。
当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种存储系统。
学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的 Pod、Pod控制器、Service、存储 等各种资源进行操作

3.2 YAML语法介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。
YAML语法：大小写敏感；使用缩进表示层级关系缩进不允许使用tab，只允许空格（低版本限制）；缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可；'#'表示注释
YAML支持以下几种数据类型：纯量：单个的、不可再分的值。对象：键值对的集合。数组：一组按次序排列的值

冒号后需要提添加空格，多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用---分隔

纯量

指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期

# (冒号后要有空格)
c1: true        # 布尔类型（或True）
c2: 12          # 整型
c3: 3.14        # 浮点型
c4: ~           # null类型使用~表示nu11
c5: 2018-02-17  # 日期类型  日期必须使用IS0 8601格式，即yyyy-MM-dd
c6: 2026-01-01T15:82:31+88:00  #时间类型  时间使用IS0 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
c7: hello       # 字符串类型 简单写法，直接写值 ，如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹
c8:line1
   line2        # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格

对象

# (推荐):
people:
  age: 10
  address: Jiangxi
# (了解):
people:{age:10,address:Jiangxi}

上面的转化为json相当于如下结构

{
	"people": {
		"age": 10,
		"address": "Jiangxi"
	}
}

数组

# (推荐):
address :
  - 江西
  - 北京
# (了解):
address:[江西,北京]

上面的转化为json相当于如下结构

{
	"address": ["江西", "北京"]
}

3.3 资源管理方式

命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源：kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80
命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源：kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml
声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源：kubectl apply -f nginx-pod.yaml

类型	操作对象	适用环境	优点	缺点
命令式对象管理	对象	测试	简单	只能操作活动对象，无法审计、跟踪
命令式对象配置	文件	开发	可以审计、跟踪	项目大时，配置文件多，操作麻烦
声明式对象配置	目录	开发	支持目录操作	意外情况下难以调试

命令式对象管理

kubectl命令：kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下：>kubectl [command] [type][name] [flags]
comand：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete
type：指定资源类型，比如deployment、pod、service
name：指定资源的名称，名称大小写敏感
fags：指定额外的可选参数

command：kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过–help查看详细的操作命令：kubectl --help

命令分类	命令	翻译	命令作用
基本命令	create	创建	创建一个资源
	edit	编辑	编辑一个资源
	get	获取	获取一个资源
	patch	更新	更新一个资源
	delete	删除	删除一个资源
	explain	解释	展示资源文档
运行和调试	run	运行	在集群中运行一个指定的镜像
	expose	暴露	暴露资源为Service
	describe	描述	显示资源内部信息
	logs	日志	输入容器在pod内的日志
	attach	缠绕	进入运行中的容器
	exec	执行	执行容器中的一个命令
	cp	复制	在Pod内外复制文件
	rollout	首次展示	管理资源的发布
	scale	规模	扩容Pod的数量
	autoscale	自动调整	自动调整Pod的数量
高级命令	apply	声明配置	通过文件对资源进行配置
	label	标签	更新资源上的标签
其他命令	cluster-info	集群信息	显示集群信息
	version	版本	显示当前Server和Client的版本

资源类型：kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看：kubectl api-resources
经常使用的资源如下：

资源分类	资源名称	缩写	资源作用
集群级别资源	nodes	no	集群组成部分
	namespaces	ns	隔离Pod
pod资源	pods	装载容器
pod资源控制器	replicationcontrollers	rc	控制pod资源
	replicasets	rs	控制pod资源
	deployments	deploy	控制pod资源
	daemonsets	ds	控制pod资源
	jobs		控制pod资源
	cronjobs	cj	控制pod资源
	horizontalpodautoscalers	hpa	控制pod资源
	statefulsets	sts	控制pod资源
服务发现资源	services	svc	统一pod对外接口
	ingress	ing	统一pod对外接口
存储资源	volumeattachments		存储
	persistentvolumes	pv	存储
	persistentvolumeclaims	pvc	存储
配置资源	configmaps	cm	配置
	secrets		配置

查看所有：podkubectl get pod
查看某个：podkubectl get pod pod_name
查看某个pod,以yaml格式展示结果：kubectl get pod pod_name -o yaml
创建一个namespace：kubectl create namespace dev
获取namespace：kubectl get ns
在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod：kubectl run pod --image=nginx -n dev （nginx:1.17.1指定版本）
查看新创建的pod：kubectl get pod -n dev
删除指定的pod：kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
删除指定的namespace：kubectl delete ns dev

命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源
创建一个nginxpod.yaml，内容如下

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

---  # 一个文件包含连个配置，该行拆分（---）

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:1.17.1

执行create命令，创建资源：kubectl create -f nginxpod.yaml，此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod
执行get命令，查看资源：kubectl get -f nginxpod.yaml，这样就显示了两个资源对象的信息
执行delete命令，删除资源：kubectl delete -f nginxpod.yaml，此时发现两个资源对象被删除了
命令式对象配置的方式操作资源，可以简单的认为:命令+yaml配置文件(里面是命令需要的各种参数)

声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令apply。
首先执行一次kubectl apply -f nginxpod.yaml，发现创建了资源
再次执行一次kubectl apply -f nginxpod.yaml，发现资源没有变动
其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态(在yaml中定义状态)
使用apply操作资源：如果资源不存在，就创建，相当于 kubectl create；如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch
kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node节点运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面操作:scp -r HOME/.kube node1 : HOME/

四、K8s核心资源：Namespace与Pod实战

4.1 Namespace

Namespace是非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。

多套环境的资源隔离：默认情况下，k8s集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。k8s通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。

多租户的资源隔离：可以通过k8s的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合k8s的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。

在这里插入图片描述

kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace:（查看指令：kubectl get namespace）
default：所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease：集群节点之间的心跳维护，用于跟踪集群中每个节点的活跃状态，v1.13开始引入
kube-public：此命名空间下的资源可以被所有人访问(包括未认证用户)
kube-system：所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间

namespace资源相关操作：
查看所有的ns 命令：kubectl get ns （查看指定ns后面加ns名称，如：kubectl get ns default）
指定输出格式命令：kubectl get ns ns名称 -o 格式参数（常见格式wide、json、yaml如kubectl get ns default -o yaml）
查看ns详情命令：kubectl describe ns ns名称
创建namespace：kubectl create ns dev
删除namespace：kubectl delete ns dev

配置操作方式：准备demo.yaml文件（Namespace为dev）

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

创建：kubectl create -f demo.yaml
删除：kubectl delete -f demo.yaml

4.2 Pod

Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。
Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。

kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的：kubectl get pod -n kube-system
创建与运行：kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --namespace dev (image指定Pod的镜像，port指定端口，namespace指定namespace，kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是通过Pod控制器来实现的）
查看所有Pod基本信息：kubectl get pods -n dev（-o wide更详细）
查看某个Pod的详细信息：kubectl describe pod xxx -n dev
获取pod IP：kubectl get pods -n dev -o wide
访问Pod：curl http://10.244.1.23:80
删除指定Pod：kubectl delete pod xxx -n dev

此时显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个：kubectl get pods -n dev
这是因为当前Pod是由Pod控制器创建的，控制器会监控Pod状况，一旦发现Pod死亡，会立即重建。此时要想删除Pod，必须删除Pod控制器
先来查询一下当前namespace下的Pod控制器：kubectl get deploy -n dev
接下来删除此PodPod控制器：kubectl delete deploy nginx -n dev
稍等片刻再查询Pod，发现Pod被删除了：kubectl get pods -n dev

配置操作方式：准备demo.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.17.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

创建：kubectl create -f demo.yaml
删除：kubectl delete -f demo.yaml

4.3 Label

Label的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。
Label的特点:
一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等
一个资源对象可以定义任意数量的Label，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去
Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除

可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。
一些常用的Label 示例如下:
版本标签：“version”:“release”,“version”:“stable”…
环境标签：“environment”:“dev”，“environment”:“.pro”
架构标签：“tier”:“frontend”，“tier”:“backend”

标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即:
Label用于给某个资源对象定义标识
LabelSelector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象

当前有两种Label Selector:
基于等式的LabelSelector
name=slave:选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象
env!=production:选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象
基于集合的LabelSelector
name in (master, slave):选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象
name not in(frontend):选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象

标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如:
name=slave, env!=production
name not in (frontend), env!=production

命令方式
为pod资源打标签：kubectl label pod nginx-pod version=1.0 -n dev
为pod资源更新标签：kubectl label pod nginx-pod version=2.0 -n dev --overwrite
查看标签：kubectl get pod nginx-pod -n dev --show-labels
筛选标签：kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
删除标签：kubectl label pod nginx-pod version- -n dev

配置方式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
  labels: 
    version: "3.0"
    env: "test"
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.17.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

创建：kubectl create -f demo.yaml
删除：kubectl delete -f demo.yaml

4.4 Deployment

在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建pod。在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，这里介绍Deployment。

命令操作
命令格式：kubectl run deployment名称 [参数]（image指定Pod的镜像，port指定端口，replicas指定创建Pod数量，namespace指定namespace，如：kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --replicas=3 -n dev）
查看创建的Pod：kubectl get pods -n dev
查看deployment的信息：kubectl get deploy -n dev （-o wide）
查看deployment的详细信息：kubectl describe deploy nginx -n dev
删除：kubectl delete deploy nginx -n dev

配置操作：创建一个demo.yaml,内容如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.17.1
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          Protocol: TCP

创建：kubectl create -f demo.yaml
删除：kubectl delete -f demo.yaml

4.5 Service

以上可以利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题:
Pod IP会随着Pod的重建产生变化
Pod IP仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问
这样对于访问这个服务带来了难度。因此，kubernetes设计了Service来解决这个问题。
Service可以看作是一组同类Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。

操作一：创建集群内部可访问的Service
暴露Service：kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
查看service：kubectl get svc svc-nginx -n dev -o wide
这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的，可以通过这个IP访问当前service对应的Pod：curl 10.109.179.231:80
操作二：创建集群外部也可访问的Service
上面创建的Service的type类型为ClusterIP，这个ip地址只用集群内部可访问
如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort
kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev
此时查看，会发现出现了NodePort类型的Service，而且有一对Port(80:31928/TC)
kubectl get svc svc-nginx-1 -n dev -o wide
接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:port访问服务了
删除Service ：kubectl delete svc svc-nginx-1 -n dev

配置方式：创建一个demo.yaml,内容如下:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: dev
spec:
  clusterIP: 10.109.179.231
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP

创建: kubectl create -f demo.yaml
删除: kubectl delete -f demo.yaml

拥有Namespace、Pod、Deployment、Service资源的基本操作,就可以在kubernetes集群中实现一个服务的简单部署和访问

五、一键部署K8s Web管理面板

之前在kubernetes中完成的所有操作都是通过命令行工具kubectl完成的。其实，为了提供更丰富的用户体验kubernetes还开发了一个基于web的用户界面(Dashboard)。用户可以使用Dashboard部署容器化的应用，还可以监控应用的状态，执行故障排查以及管理kubernetes中各种资源。

5.1 部署Dashboard

该章节为web网址界面化的部署kubernetes操作

下载yaml,并运行Dashboard
下载yaml：wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0/ai0/deploy/recommended.yaml
修改kubernetes-dashboard的Service类型

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
	labels:
		k8s-app: kubernetes-dashboard
	name: kubernetes-dashboard
	namespace: kubernetes-dashboard
spec:
	type: NodePort #新增ports:
		- port: 443
			targetPort: 8443
			nodePort: 30009 #新增
	selector:
		k8s-app: kubernetes-dashboard

部署：kubectl create -f recommended.yaml
查看namespace下的kubernetes-dashboard下的资源：kubectl get pod,svc -n kubernetes-dashboard
创建访问账户，获取token
创建账号：kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
授权：kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin-rb --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
获取账号token：kubectl get secrets -n kubernetes-dashboard | grep dashboard-admin
kubectl describe secrets dashboard-admin-token-xbqhh -n kubernetes-dashboard
浏览器访问：https://192.168.109/100.30009，输入上面获取的token
之后可以在该web进行相关信息的操作，比如创建pods等