Kubernetes

2026/2/10 DevOps

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前言

参考：

https://github.com/bfengj/Cloud-Security/blob/main/Kubernetes/%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86.md

https://cn.kubeblocks.io/docs/preview/user-docs/installation/prepare-a-local-k8s-cluster/

https://zhuanlan.zhihu.com/p/8518707020

https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/quick-reference/

基础

Kubernetes 又称 k8s，是 Google 在 2014 年开源的一个用来管理容器的平台

是一个用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统

k8s 主要由以下核心组件组成：

etcd 保存了整个集群的状态，k8s 的配置信息存储于此处
API Server 提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API 注册和发现等机制
Controller Manager 负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等
Scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器上
Kubelet 负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理
Container Runtime 负责镜像管理以及 Pod 和容器的真正运行（CRI）
Kube-proxy 负责为 Service 提供 Cluster 内部的服务发现和负载均衡

k8s 集群

一个 k8s 集群包含两种类型的资源：

控制面（Control Plane）调度整个集群
节点（Nodes）负责运行应用

Pod

pod 是 k8s 的最小服务单元，pod 内部才是容器，k8s 通过操作 pod 来操作容器。一个 Node 节点可以有多个 Pod

环境搭建

主机是 MacOS

前置工具：Docker、kubectl（命令行工具）

有三种轻量级工具可以本地创建 k8s 集群：

Minikube：Minikube 支持在本地机器的虚拟机或容器中运行单节点的 Kubernetes 集群
K3d：k3d 是一个轻量级工具，它在 Docker 容器中运行 k3s（一个轻量的 Kubernetes 发行版）
Kind：Kind 是 Kubernetes IN Docker 的缩写。它在 Docker 容器中运行 Kubernetes 集群，非常适合在本地进行 Kubernetes 测试

Kind 搭建

那我们选择使用 Kind 进行搭建

brew install kind

通过 Kind 创建 k8s 集群：

kind create cluster --name mykindcluster

该命令将创建一个单节点的 k8s 集群，运行在 Docker 容器中

检查集群是否启动

kubectl get nodes

如果要配置多节点集群，则可以通过配置文件：

kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
  role: control-plane
  role: worker
  role: worker

kind create cluster --name multinode-cluster --config kind-config.yaml

删除集群

kind delete cluster --name mykindcluster

配置 kubectl

为了使 kubectl 能够管理 Kind 集群，需要将 Kind 集群的配置添加到 kubectl 的配置文件中：

kind get kubeconfig > ~/.kube/config

kubectl version 查看 kubectl 是否配置成功

kubectl 命令行工具

先配置一下自动补全

brew install bash-completion
source <(kubectl completion zsh)  # 在 zsh 中设置当前 shell 的自动补全
echo '[[ $commands[kubectl] ]] && source <(kubectl completion zsh)' >> ~/.zshrc # 在你的 zsh shell 中永久地添加自动补全

然后再开始学习使用 kubectl

kubectl 命令的常见格式是：kubectl action resource，这会对指定的资源（如 node 或 deployment）执行指定的操作（如 create、describe 或 delete）

查看和查找资源

# get 命令的基本输出
kubectl get services                          # 列出当前命名空间下的所有 Service
kubectl get pods --all-namespaces             # 列出所有命名空间下的全部的 Pod
kubectl get pods -o wide                      # 列出当前命名空间下的全部 Pod 并显示更详细的信息
kubectl get deployment my-dep                 # 列出某个特定的 Deployment
kubectl get pods                              # 列出当前命名空间下的全部 Pod
kubectl get pod my-pod -o yaml                # 获取一个 Pod 的 YAML

部署应用

创建一个简单的 nginx 部署

kubectl create deployment nginx --image=nginx

这个过程中执行了以下操作：

搜索应用实例可以运行的合适节点（我们只有一个可用的节点）
调度应用在此节点上运行
配置集群在需要时将实例重新调度到新的节点上

在 Kubernetes 内运行的 Pod 运行在一个私有的、隔离的网络上。默认这些 Pod 可以从同一 Kubernetes 集群内的其他 Pod 和服务看到，但超出这个网络后则看不到。当我们使用 kubectl 时，我们通过 API 端点交互与应用进行通信。

kubectl proxy 命令可以创建一个代理，将通信转发到集群范围的私有网络

现在我们在主机（终端）和 Kubernetes 集群之间有一个连接。此代理能够从这些终端直接访问 API，可以直接访问 8001 端口查看 API

创建一个服务来暴露 nginx

kubectl expose deployment nginx --type=LoadBalancer --port=80

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