深入浅出：速学 Kubernetes 基础，开启容器化之旅！

2024-02-10 18:10:07

绪论：容器与传统虚拟机

在云计算时代，容器技术如同异军突起的一匹黑马，迅速席卷了 IT 界。它凭借着轻量级、可移植性强、资源利用率高等优点，被广泛应用于微服务、DevOps 和云原生等领域。为了更好地理解容器，我们不妨先回顾一下传统虚拟机的概念。

虚拟机技术是一种将一台物理服务器虚拟化为多个独立服务器的方法。每一个虚拟机都拥有自己的操作系统和应用程序，可以独立运行，互不影响。虚拟机技术极大地提高了服务器的资源利用率，降低了成本。但是，虚拟机技术也存在一些缺点，比如启动速度慢、资源占用大、可移植性差等。

容器的魅力

与虚拟机技术相比，容器技术具有以下优点：

轻量级： 容器仅包含应用程序及其依赖项，因此体积非常小巧，通常只有几十兆字节。
快速启动： 容器的启动速度非常快，通常只需几秒钟。
可移植性强： 容器可以轻松地在不同的平台上运行，包括物理机、虚拟机和云平台。
资源利用率高： 容器可以共享操作系统的内核，因此可以节省大量的系统资源。

Kubernetes 是什么？

Kubernetes 是一个开源的容器集群管理系统，它可以帮助您轻松地管理容器化的应用程序。Kubernetes 提供了一系列强大的功能，包括：

服务发现和负载均衡： Kubernetes 可以自动发现和注册容器化的应用程序，并提供负载均衡功能，确保应用程序能够高可用地运行。
存储编排： Kubernetes 可以帮助您管理容器化的应用程序所需的存储资源，包括持久卷和临时卷。
调度： Kubernetes 可以根据您的需求，将容器化的应用程序调度到合适的节点上运行。
自动扩缩容： Kubernetes 可以根据应用程序的负载情况，自动地扩容或缩容应用程序的副本数量。
自我修复： Kubernetes 可以自动检测和修复故障的容器化的应用程序。

快速入门：Kubernetes 基础概念

下面，我们将简单介绍一下 Kubernetes 的一些基础概念：

Pod： Pod 是 Kubernetes 中最小的部署单元，它包含一个或多个容器。
标签（Label）： 标签是 Kubernetes 中用于标识和组织资源的一种机制。
节点（Node）： 节点是 Kubernetes 集群中的工作节点，它可以是物理机、虚拟机或云服务器。
集群（Cluster）： 集群是 Kubernetes 中的一组节点，它们共同运行着容器化的应用程序。

入门示例：运行一个简单的 Web 应用程序

现在，让我们通过一个简单的示例来入门 Kubernetes。我们将使用 Kubernetes 来运行一个简单的 Web 应用程序。

安装 Kubernetes

首先，您需要在您的机器上安装 Kubernetes。您可以按照 Kubernetes 官方网站上的说明进行安装。

创建 Pod

接下来，我们需要创建一个 Pod 来运行我们的 Web 应用程序。Pod 的 YAML 配置文件如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-web-app
  labels:
    app: my-web-app
spec:
  containers:
  - name: my-web-app
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

创建 Service

为了让我们的 Web 应用程序能够被外部访问，我们需要创建一个 Service。Service 的 YAML 配置文件如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-web-app-service
  labels:
    app: my-web-app
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: my-web-app
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

部署应用程序

现在，我们可以使用 kubectl 命令来部署我们的应用程序了。

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl apply -f service.yaml

访问应用程序

稍等片刻，我们的应用程序就可以启动并运行了。我们可以使用以下命令来访问我们的应用程序：

kubectl get service my-web-app-service

输出结果如下：

NAME                 TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP      PORT(S)                      AGE
my-web-app-service   NodePort       10.100.0.1       <none>           80:30081/TCP                 2m23s

我们可以看到，我们的应用程序正在端口 30081 上运行。我们可以使用以下命令来访问我们的应用程序：