Kubernetes核心概念快速入门指南

Kubernetes 学习（一）——重要基础概念概述

什么是 Kubernetes

Kubernetes（简称 K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用。它提供了强大的集群管理能力，支持负载均衡、服务发现、自动扩缩容等功能，适用于云原生应用的运行与管理。

核心架构

Kubernetes 采用主从（Master-Worker）架构：

Master 节点：负责集群管理，包括调度、API 访问控制等，包含以下核心组件：
- API Server：提供 RESTful API，用于与集群交互。
- Scheduler：决定 Pod 运行在哪个节点。
- Controller Manager：管理各类控制器（如 Deployment、ReplicaSet）。
- etcd：分布式键值存储，保存集群状态。
Worker 节点：运行应用负载，包含以下组件：
- Kubelet：负责与 Master 通信，管理 Pod 生命周期。
- Kube-proxy：处理网络规则，实现服务发现与负载均衡。
- 容器运行时（如 Docker、containerd）：运行容器。

关键概念

Pod
Kubernetes 的最小调度单位，由一个或多个容器组成，共享网络和存储。Pod 是临时的，通常由控制器（如 Deployment）管理其生命周期。

Deployment
用于管理 Pod 的副本，支持滚动更新和回滚，确保应用的高可用性。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:

labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest


3. **Service**  
提供稳定的 IP 和 DNS 名称，用于访问一组 Pod，支持负载均衡。  

```yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

Namespace
用于资源隔离，将集群划分为多个逻辑分区，如 default、kube-system。
ConfigMap 与 Secret
- ConfigMap：存储非敏感配置（如环境变量）。
- Secret：存储敏感信息（如密码、密钥）。
Volume
提供持久化存储，支持多种存储类型（如本地磁盘、云存储）。

典型工作流程

用户通过 kubectl 或 API 提交 YAML 配置。
API Server 接收请求并存储状态到 etcd。
Scheduler 分配 Pod 到合适的节点。
Kubelet 在节点上启动容器，并监控其状态。
Controller Manager 确保实际状态与期望状态一致（如维持副本数）。

总结

Kubernetes 通过抽象底层基础设施，简化了容器化应用的部署与管理。掌握核心概念（如 Pod、Deployment、Service）是深入学习的基础，后续可进一步探索高级特性（如 Helm、Operator、HPA）。

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