从初学者到资深，Kubernetes入门到进阶的全面学习指南

2024-01-18 00:27:28

Kubernetes入门到进阶（一）

Kubernetes作为云原生时代的操作系统，正逐步成为企业构建现代化应用程序的可靠平台。掌握Kubernetes，就掌握了管理和编排容器化应用程序的关键技能，从而提升应用程序的弹性、可扩展性和可靠性。

一、Kubernetes简介

背景

随着互联网的快速发展和应用复杂度的日益提升，应用程序的部署和管理变得越来越复杂。传统的部署方式无法满足现代应用程序的需求，因此容器技术应运而生。容器技术将应用程序与运行环境隔离，使应用程序可以轻松部署、迁移和扩展。然而，随着容器数量的增加，需要一个系统来管理和编排这些容器，从而诞生了Kubernetes。

2. Kubernetes定义

Kubernetes是一个开源的容器编排系统，用于管理和编排容器化应用程序。它可以自动执行许多手动操作，例如部署、扩展、负载均衡和故障恢复。Kubernetes基于Google的Borg和Omega系统，它汲取了Google在构建和运行大型分布式系统的经验，旨在提供一个灵活、可扩展和容错的平台。

3. Kubernetes架构

Kubernetes架构由以下主要组件组成：

Master节点 ：负责控制和管理集群，包括调度、故障检测、滚动更新和自动扩展等功能。
Worker节点 ：负责运行容器化应用程序，执行Master节点分配的任务。
Pod ：Kubernetes的基本单元，包含一个或多个容器以及共享资源。
Service ：抽象容器组，提供一种统一的方式访问容器化的应用程序。
Ingress ：允许外部流量访问集群中的应用程序。
NodePort ：通过在节点上打开端口来公开应用程序。
Volume ：提供持久化存储，可以跨容器共享。
Namespace ：用于组织和隔离Kubernetes资源。

4. Kubernetes的优势

Kubernetes具有以下优势：

自动化管理： Kubernetes可以自动化容器化应用程序的管理，包括部署、扩展、负载均衡和故障恢复，降低了运维成本。
弹性与可用性： Kubernetes可以自动检测和修复节点或Pod故障，并根据需要重新调度Pod，从而提高了应用程序的可用性和弹性。
可移植性： Kubernetes可以在任何支持容器的平台上运行，包括物理机、虚拟机和云平台，提供了更高的可移植性和灵活性。
扩展性： Kubernetes可以轻松扩展，以支持更大的应用程序和更多用户，满足不断增长的业务需求。

二、Kubernetes部署实践

集群搭建与配置

Kubernetes集群的搭建可以通过两种方式：一种是手动搭建，另一种是使用托管Kubernetes服务，例如Google Kubernetes Engine (GKE)、Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)或Azure Kubernetes Service (AKS)。

手动搭建Kubernetes集群需要以下步骤：