发布时间：2025-06-24 01:11:22  作者：北方职教升学中心  阅读量：449


  • kubectl: k8s 的命令行工具，部署完成之后后续的操作都要用它来执行
    • #更新apt源sudoapt-getupdate#使apt支持ssl传输sudoapt-getinstall-yapt-transport-https#下载gpg密钥curlhttps://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg |apt-key add-#添加apt源sudoapt-add-repository "deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main"#查看可安装版本sudoapt-cachemadison kubectl#安装指定版本sudoapt-getinstallkubelet=1.23.5-00 kubeadm=1.23.5-00 kubectl=1.23.5-00#阻止自动更新sudoapt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

    2.4配置Master节点

    #查看集群使用的容器镜像kubeadm config images list#拉取所需镜像sudokubeadm config images pull --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers#初始化#配置项说明：#--apiserver-advertise-address k8s 中服务apiserver的部署地址，如果不填写，默认是本机#--image-repository 拉取的 docker 镜像源，因为初始化的时候kubeadm会去拉 k8s 的很多组件来进行部署，所以需要指定国内镜像源，下不然会拉取不到镜像#--pod-network-cidr k8s采用的节点网络，该参数指定了为pod节点分配的虚拟ip网段#--kubernetes-version: 这个是用来指定你要部署的 k8s 版本的，一般不用填，不过如果初始化过程中出现了因为版本不对导致的安装错误的话，可以用这个参数手动指定kubeadm init --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.23.5 --pod-network-cidr=192.168.0.0/16 --apiserver-advertise-address=192.168.121.130#初始化mkdir-p$HOME/.kube  sudocp-i/etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config  sudochown$(id-u):$(id-g)$HOME/.kube/config#查看集群节点kubectl get nodes#查看集群状态kubectl get cs#以上步骤安装完后，机器搭建起来了，但状态还是NotReady状态，master机器需要安装网络插件Calico#下面是一个网上别人整理好的资源清单，之间运行k8s会在docker中拉起相应的服务kubectl apply -fhttps://docs.projectcalico.org/v3.21/manifests/calico.yaml#再次查看集群节点，状态变为Readykubectl get nodes#查看集群状态kubectl get cs

    输出信息如下，执行其中的mkdir，cp等命令，最后的输出kubeadm join命令用于worker节点加入集群

    Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:  mkdir -p $HOME/.kube  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/configAlternatively, if you are the root user, you can run:  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.confYou should now deploy a pod network to the cluster.Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:kubeadm join 192.168.121.130:6443 --token 1uwxx8.zkr71sdz5uu7z2t1 \	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:5d0df7efc1d8895ec4c93e7d926738d4311fd36b6f14b18dffbaf4e07d66213d

    2.5配置worker节点

    #更新apt源sudoapt-getupdate#使apt支持ssl传输sudoapt-getinstall-yapt-transport-https#下载gpg密钥curlhttps://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg |apt-key add-#添加apt源sudoapt-add-repository "deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main"#查看可安装版本sudoapt-cachemadison kubectl#安装指定版本sudoapt-getinstallkubelet=1.23.5-00 kubeadm=1.23.5-00 kubectl=1.23.5-00#阻止自动更新sudoapt-mark hold kubelet kubeadm kubectl#加入集群sudokubeadm join192.168.121.130:6443 --token1uwxx8.zkr71sdz5uu7z2t1 \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:5d0df7efc1d8895ec4c93e7d926738d4311fd36b6f14b18dffbaf4e07d66213d#查看token和hashkubeadm token listkubeadm token inspect <token名称>#新建tokenkubeadm token create --print-join-command#部署完后在master节点查看kubectl get nodes#输出如下:#NAME                  STATUS   ROLES                  AGE    VERSION#lzy-virtual-machine   Ready    control-plane,master   35m    v1.23.5#worker-node1          Ready    <none>                 2m7s   v1.23.5

    3.基本操作

    3.1Kubectl使用

    环境准备，将主节点的.kube/config文件复制到worker节点中

    #使用命令验证kubectl get nodes#查看命令kubectl --help#查看生成的标签kubectl get node--show-labels#给节点node2打上标签env=prodkubectl label nodenode2 env=prod

    3.2集群资源清单

    用于资源编排

    yaml文件组成部分，由控制器定义和被控制对象组成，示例：

    #控制器定义apiVersion:apps/v1kind:Deployment #资源类型metadata:name:nginx-deployment  namespace:defaultspec:replicas:1#副本数量selector:matchLabels:app:nginx#被控制对象template:#Pod模板metadata:#Pod元数据labels:app:nginx    spec:containers:#容器配置-name:nginx #容器名称image:nginx:1.18#容器镜像imagePullPolicy:IfNotPresent #获取镜像的策略ports:#Pod的重启策略-containerPort:80#容器需要监听的端口号 restartPolicy:Always #Pod的重启策略

    常用字段说明

    参数名数据类型说明
    apiVersionString指k8s API的版本，可以用kubectl api-versions命令查看,一般为v1
    kindString指yaml文件定义的资源类型和角色，比如Pod
    metadataObject元数据对象
    metadata.nameString元数据对象的名字，这里由我们编写
    metadata.namespaceString元数据对象的命名空间
    specObject详细定义对象
    spec.containers[]list容器列表
    spec.containers[].nameString容器名
    spec.containers[].nameString镜像名称
    spec.containers[].imagePullPolicyString容器镜像拉取策略，Always、为空值hostPath:string #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录path:string #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录secret:#类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secre对象到容器内部scretname:string items:-key:string path:string configMap:#类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部name:string items:-key:string

    文章目录

      • 1.基本概念
        • 1.1Master节点
        • 1.2worker节点
        • 1.3Pod
        • 1.4Controller
        • 1.5Service
      • 2.环境搭建
        • 2.1安装指定版本docker
        • 2.2关闭swap分区
        • 2.3安装kubeadm、共享的如namespace,cgroups 或者其他的隔离资源。portpath:string port:number host:string scheme:string HttpHeaders:-name:string value:string tcpSocket:#对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式port:number initialDelaySeconds:0#容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒timeoutSeconds:0#对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒periodSeconds:0#对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次successThreshold:0failureThreshold:0securityContext:privileged:falserestartPolicy:#[Always | Never | OnFailure]#Pod的重启策略，Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启，OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启，Nerver表示不再重启该PodnodeSelector:obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定imagePullSecrets:#Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定-name:string hostNetwork:false#是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络volumes:#在该pod上定义共享存储卷列表-name:string #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）emptyDir:{}#类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。更新、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可exec:#对Pod容器内检查方式设置为exec方式command:[string]#exec方式需要制定的命令或脚本httpGet:#对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、Never、删除都要有顺序
        • 每个pod都有自己存储，所以都用volumeClaimTemplates，为每个pod都生成一个自己的存储，保存自己的状态
        • pod名字始终是固定的
        • service没有ClusterIP，是headlessservice（打通app之间的通信，而又不需要对外暴露），所以无法负载均衡，返回的都是pod名，所以pod名字都必须固定
        • 能不用StatefulSet，就不要用

        示例资源清单statefulSet.yaml

        #控制器定义apiVersion:apps/v1kind:StatefulSet #资源类型metadata:name:nginx-statefulset  namespace:defaultspec:serviceName:nginx  replicas:2#副本数量selector:matchLabels:app:nginx#被控制对象template:#Pod模板metadata:#Pod元数据labels:app:nginx    spec:containers:#容器配置-name:nginx #容器名称image:nginx:1.18#容器镜像imagePullPolicy:IfNotPresent #获取镜像的策略ports:#Pod的重启策略-containerPort:80#容器需要监听的端口号 restartPolicy:Always #Pod的重启策略

        Service资源清单service.yaml

        apiVersion:v1kind:Service #资源类型metadata:name:nginx  labels:app:nginxspec:ports:-port:80name:web  clusterIP:None  selector:app:nginx #对应statefulSet.yaml中的spec.template.metadata.labels.app

        3.6Service

        作用:

        • 防止Pod失联（服务发现）
        • 定义一组Pod访问策略（负载均衡）

        service类型：

        • ClusterIP：默认，分配一个集群内部可以访问的虚拟ip
        • NodePort：在每个Node上分配一个端口作为外部访问入口
        • LoadBalancer：对外访问应用使用，比NodePort更强大，公有云实现负载均衡，控制器
        • ExternalName：把集群外部的服务引入到集群内部中来，即实现集群内部pod和集群外部的服务进行通信
        #创建应用kubectl apply -fdeployment.yaml#创建service#target-port指pod的端口，port指外部访问端口kubectl expose deployment nginx-app --type=ClusterIP --target-port=80--port=8000#查看kubectl get service#删除servicekubectl delete servicenginx-app#创建NodePort类型service，使外网也能访问，在每个Node上分配一个端口作为外部访问入口kubectl expose deployment nginx-app --type=NodePort --target-port=80--port=8000#kubectl get service查看service，输出如下#NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE#kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP          2d22h#nginx-app    NodePort    10.111.139.105   <none>        8000:31062/TCP   2s#外网可通过任意节点的31062端口访问nginx

        3.7Secret

        作用：加密数据存在etcd里，让Pod容器以挂载Volume方式进行访问

        kubectl apply -fsecret.yaml
        3.7.1secret.yaml(数据要自己base64加密)
        apiVersion:v1kind:Secretmetadata:name:mysecrettype:Opaquedata:username:bHp5  password:MTIzNDU2

        以变量形式挂载到pod

        kubectl apply -fpod.yamlkubectl exec-itmypod bashecho$SECRET_USERNAME

        pod.yaml

        apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:mypodspec:containers:-name:nginx    image:nginx:1.18imagePullPolicy:IfNotPresent    ports:-containerPort:80env:-name:SECRET_USERNAME        valueFrom:secretKeyRef:name:mysecret            key:username      -name:SECRET_PASSWORD        valueFrom:secretKeyRef:name:mysecret            key:password
        3.7.2以Volume的形式挂载到Pod中
        kubectl apply -fpod.yamlkubectl exec-itmypod bashcd/etc/foolscatusernamecatpassword

        pod.yaml

        apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:mypodspec:containers:-name:nginx    image:nginx:1.18imagePullPolicy:IfNotPresent    ports:-containerPort:80volumeMounts:#挂载位置-name:foo      mountPath:"/etc/foo"readOnly:truevolumes:#数据来源-name:foo    secret:secretName:mysecret

        3.8ConfigMap

        作用：存储不加密数据到etcd，让Pod以变量或者Volume挂载到容器中

        3.8.1以变量形式挂载到pod
        kubectl apply -fconfigMap.yaml kubectl apply -fpod.yamlkubectl exec-itmypod bashecho$INFO

        configMap.yaml

        apiVersion:v1kind:ConfigMapmetadata:name:my-configdata:config.info:info

        pod.yaml

        apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:mypodspec:containers:-name:nginx    image:nginx:1.18imagePullPolicy:IfNotPresent    ports:-containerPort:80env:-name:INFO        valueFrom:configMapKeyRef:name:my-config            key:config.info
        3.8.2以volume形式挂载到Pod中
        #创建ConfigMapkubectl create configmap redis-config --from-file=redis.properties#查看kubectl get cmkubectl apply -fpod.yamlkubectl exec-itmypod bashcat/etc/config/redis.properties

        redis.properties

        redis.host=127.0.0.1redis.port=6379redis.password=123456

        pod.yaml

        apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:mypodspec:containers:-name:nginx    image:nginx:1.18imagePullPolicy:IfNotPresent    ports:-containerPort:80volumeMounts:#挂载位置-name:config-volume      mountPath:"/etc/config"readOnly:truevolumes:#数据来源-name:config-volume    configMap:name:redis-config

        附录：yaml具体解释

        # yaml格式的pod定义文件完整内容：apiVersion:v1       #必选，版本号，例如v1kind:Pod       #必选，Podmetadata:#必选，元数据name:string       #必选，Pod名称namespace:string    #必选，Pod所属的命名空间labels:#自定义标签-name:string     #自定义标签名字annotations:#自定义注释列表-name:stringspec:#必选，Pod中容器的详细定义containers:#必选，Pod中容器列表-name:string     #必选，容器名称image:string    #必选，容器的镜像名称imagePullPolicy:[Always |Never |IfNotPresent]#获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像command:[string]#容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令args:[string]#容器的启动命令参数列表workingDir:string     #容器的工作目录volumeMounts:#挂载到容器内部的存储卷配置-name:string     #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名mountPath:string    #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符readOnly:boolean    #是否为只读模式ports:#需要暴露的端口库号列表-name:string     #端口号名称containerPort:int   #容器需要监听的端口号hostPort:int    #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同protocol:string     #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCPenv:#容器运行前需设置的环境变量列表-name:string     #环境变量名称value:string    #环境变量的值resources:#资源限制和请求的设置limits:#资源限制的设置cpu:string    #Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数memory:string     #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数requests:#资源请求的设置cpu:string    #Cpu请求，容器启动的初始可用数量memory:string     #内存清楚，容器启动的初始可用数量livenessProbe:#对Pod内个容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、kubectl和kubelet
      • 2.4配置Master节点
      • 2.5配置worker节点
    • 3.基本操作
      • 3.1Kubectl使用
      • 3.2集群资源清单
      • 3.3NameSpace
      • 3.4Pod
      • 3.5Controller控制器
        • 3.5.1部署无状态应用（Deployment）
        • 3.5.2部署有状态应用（StatefulSet）
      • 3.6Service
      • 3.7Secret
        • 3.7.1secret.yaml(数据要自己base64加密)
        • 3.7.2以Volume的形式挂载到Pod中
      • 3.8ConfigMap
        • 3.8.1以变量形式挂载到pod
        • 3.8.2以volume形式挂载到Pod中
    • 附录：yaml具体解释

    1.基本概念

    1.1Master节点

    apiserver：集群统一入口，以restful方式，交给etcd存储

    scheduler：节点调度，选择worker节点应用部署

    controller-manager：处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器

    etcd：存储系统，用于保存集群相关的数据

    1.2worker节点

    kubelet：master派到node节点的代表，管理本机容器

    kube-proxy：提供网络代理，负载均衡等操作

    1.3Pod

    • 最小部署单元
    • 一组容器的集合
    • 共享网络
    • 生命周期是短暂的

    1.4Controller

    • 确保预期的Pod副本数量
    • 无状态应用部署
    • 有状态应用部署
    • 一次性任务和定时任务

    1.5Service

    • 定义一组Pod的访问规则

    2.环境搭建

    安装版本，采用kubeadm搭建，k8s的组件均运行在docker容器中

    ubuntukubernetesdocker
    22.04 LTS1.23.5-005:20.10.14~3-0~ubuntu-jammy

    2.1安装指定版本docker

    参考docker官网安装教程

    #准备工具sudoapt-getupdatesudoapt-getinstallca-certificates curlgnupg#Add Docker’s official GPG keysudoinstall-m0755 -d/etc/apt/keyringscurl-fsSLhttps://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg |sudogpg --dearmor-o/etc/apt/keyrings/docker.gpgsudochmoda+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg#set up the repositoryecho\"deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \  "$(./etc/os-release &&echo"$VERSION_CODENAME")" stable"|\sudotee/etc/apt/sources.list.d/docker.list >/dev/null#查看版本号sudoapt-cachemadison docker-ce#安装指定版本sudoapt-getinstalldocker-ce=5:20.10.14~3-0~ubuntu-jammy docker-ce-cli=5:20.10.14~3-0~ubuntu-jammy containerd.io#docker compose,docker官网安装教程中有,可不安装，不影响运行#sudo apt-get install containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin#换仓库地址，写入配置文件sudovim/etc/docker/daemon.json#写入加速器地址{"registry-mirrors":["https://hub-mirror.c.163.com/"]}sudosystemctl daemon-reloadsudosystemctl restart docker#配置docker,kubernetes默认设置cgroup驱动(cgroupdriver)为"systemd"，而docker服务的cgroup驱动默认为"cgroupfs"，建议将其修改为"systemd"，与kubernetes保持一致#再次修改daemon.json，在其后添加一行"exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"]sudovim/etc/docker/daemon.json{"registry-mirrors":["https://hub-mirror.c.163.com/"],    "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"]}sudosystemctl daemon-reloadsudosystemctl restart docker

    2.2关闭swap分区

    sudovim/etc/fstab#注释掉 /swapfile 所在行，然后重启计算机即可永久关闭swap

    2.3安装kubeadm、kubectl和kubelet

    • kubelet: k8s sh的核心服务
    • kubeadm: 这个是用于快速安装 k8s 的一个集成工具，我们在master1和worker1上的 k8s 部署都将使用它来完成。Ifnotpresent
    #应用资源清单文件kubectl apply -ffileName.yaml#使用kubectl create命令生成yaml文件kubectl create deployment test--image=nginx:1.18 -oyaml --dry-run >my1.yaml#使用kubectl get命令导出yaml文件#旧版本为kubectl get deploy nginx-app -o=yaml --export > my2.yamlkubectl get deploy nginx-app -o=yaml >my2.yaml

    3.3NameSpace

    • 实现资源隔离
    • 属于逻辑隔离
    • 属于管理边界
    • 不属于网络边界
    • 可以针对每个namespace做资源隔离
    #查看命名空间kubectl get namespace#以下为输出#NAME              STATUS   AGE#default           Active   2d17h#kube-node-lease   Active   2d17h#kube-public       Active   2d17h#kube-system       Active   2d17h#其中default为用户创建pod的默认命名空间#kube-public 为所有用户均可访问的命名空间，包括未认证用户#kube-node-lease 为kubernetes集群节点租约状态，v1.13加入#kube-system kubernetes集群使用的命名空间#创建命名空间kubectl create namespace test#删除命名空间kubectl delete namespace test

    3.4Pod

    一个Pod中的多个容器可以共享存储和网络，可以看作一个逻辑的主机。扩展、

    pod实现共享网络机制：Pod中首先自动创建Pause容器（根容器），再创建业务容器，并将业务容器加入根容器，让所有业务容器在同一个namespace中，实现网络共享

    pod实现共享存储机制：引入数据卷概念Volumn，实现共享存储

    查看pod

    #查看podkubectl get pods#或kubectl get pods --namespacedefault#进入podkubectl exec-it[podName]bash

    创建pod，以部署nginx应用为例

    #拉取镜像sudodockerpull nginx:1.18

    资源清单nginx.yaml

    apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:pod1  namespace:defaultspec:containers:-name:nginx-pod    image:nginx:1.18imagePullPolicy:IfNotPresent    ports:-name:nginxport      containerPort:80

    创建pod，创建pod时scheduler会使用调度算法将pod分配给相应的node

    #应用资源清单文件kubectl apply -fnginx.yaml#查看是否成功创建kubectl get pods -owide#输出为#NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP                NODE           NOMINATED NODE   READINESS GATES#pod1   1/1     Running   0          3m34s   192.168.180.193   worker-node1   <none>           <none>#可通过192.168.180.193进行访问#删除podkubectl delete pods pod1 -ndefault

    3.5Controller控制器

    在集群上管理和运行容器的对象

    当pod出现问题时，会把pod重新拉起，以达到用户的期望状态

    常见Pod控制器

    控制器名称作用
    Deployment声明式更新控制器，用于发布无状态应用
    ReplicaSet副本集控制器，用于对Pod进行副本规模扩大或裁剪
    StatefulSet有状态副本集，用于发布有状态应用
    DaemonSet在k8s集群每一个Node上运行一个副本，用于发布监控或日志收集类等应用
    Job运行一次性作业任务
    CronJob运行周期性作业任务
    #创建Deployment控制器类型应用kubectl apply -fdeployment.yaml#查看kubectl get deployment#删除，使用kubectl delete pods直接删除pod会被重新拉起kubectl delete deployment nginx-app#弹性伸缩kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas==2
    3.5.1部署无状态应用（Deployment）
    • pod之间没有顺序
    • 所有pod共享存储
    • pod名字包含随机数字
    • service都有ClusterIP,可以负载均衡
    kubectl apply -fdeployment.yamlkubectl expose deployment nginx-deployment --type=NodePort --target-port=80--port=8000

    示例资源清单deployment.yaml

    #控制器定义apiVersion:apps/v1kind:Deployment #资源类型metadata:name:nginx-deployment  namespace:defaultspec:replicas:1#副本数量selector:matchLabels:app:nginx#被控制对象template:#Pod模板metadata:#Pod元数据labels:app:nginx    spec:containers:#容器配置-name:nginx #容器名称image:nginx:1.18#容器镜像imagePullPolicy:IfNotPresent #获取镜像的策略ports:#Pod的重启策略-containerPort:80#容器需要监听的端口号 restartPolicy:Always #Pod的重启策略
    3.5.2部署有状态应用（StatefulSet）
    • 部署、

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