前言

Kubernetes(K8s)作为一个开源的容器编排平台,已经成为现代云原生应用部署和管理的首选工具。本文旨在为您提供一份全面的开源容器管理实战教程,帮助您从入门到精通,掌握K8s的核心概念和实践技能。

一、K8s入门基础

1.1 K8s简介

Kubernetes是一个用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理的平台。它支持云原生部署,可以管理跨主机集群的服务发现和负载均衡。K8s由Google开发,后来捐赠给了CNCF基金会。

1.2 K8s特性

  • 自动化部署和回滚
  • 服务发现和负载均衡
  • 存储编排
  • 自动完成装箱计算
  • 自我修复
  • 密钥与配置管理

1.3 K8s架构

K8s架构主要包括以下几个组件:

  • 控制平面(Control Plane):负责集群的整体管理,包括API服务器、调度器、控制器管理器等。
  • 工作节点(Worker Node):负责运行容器,执行具体的工作负载。
  • Pod:K8s中的最小工作单元,可以包含一个或多个容器。

二、K8s环境搭建

2.1 环境要求

  • 操作系统:Ubuntu 20.04 或 CentOS 7
  • Docker:版本 >= 18.06

2.2 安装Docker

以下为Ubuntu 20.04的安装命令:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce

2.3 安装K8s

使用kubeadm工具进行安装:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
sudo curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
sudo cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl start kubelet
sudo systemctl enable kubelet

三、K8s核心概念

3.1 Pod

Pod是K8s中的最小工作单元,可以包含一个或多个容器。Pod中的容器共享同一个网络命名空间和存储卷。

3.2 Service

Service用于将Pod暴露给集群内部或外部的客户端。Service可以分为以下几种类型:

  • ClusterIP:集群内部访问
  • NodePort:通过节点的IP地址和端口访问
  • LoadBalancer:通过负载均衡器访问

3.3 Deployment

Deployment用于创建和管理Pods的副本。它可以实现Pods的自动化部署、扩展和回滚。

3.4 StatefulSet

StatefulSet用于管理有状态的服务,如数据库。它可以保证Pod的稳定性,并为Pod提供持久化存储。

四、K8s实战

4.1 部署Nginx服务

    创建一个Nginx的Docker镜像。

    将Nginx镜像部署到K8s集群中。

    暴露Nginx服务,使其可以通过集群内部或外部的客户端访问。

4.2 部署MySQL数据库

    创建一个MySQL的Docker镜像。

    将MySQL镜像部署到K8s集群中。

    创建一个StatefulSet,为MySQL数据库提供持久化存储。

    配置MySQL数据库的访问权限。

4.3 部署Spring Boot应用

    创建一个Spring Boot应用的Docker镜像。

    将Spring Boot应用部署到K8s集群中。

    配置Spring Boot应用与MySQL数据库的连接。

五、总结

通过本文的教程,您应该已经掌握了K8s的基本概念、环境搭建和核心操作。接下来,您可以继续深入学习K8s的高级特性,如Ingress、CronJob、Horizontal Pod Autoscaler等。祝您在K8s的学习道路上越走越远!