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运维岗需要掌握的K8s基础

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本文字数： 1.8k 阅读时长 ≈ 2 分钟

Kubernetes (K8s) 运维笔记

目录

  1. Kubernetes 基础概念
  2. Pod 生命周期管理
  3. Kubernetes 常用命令
  4. K8s 资源管理
  5. 网络插件
  6. 调度与负载均衡
  7. Kubernetes 高可用性

1. Kubernetes 基础概念

K8s 核心组件

组件描述
Pod最小的部署单元，封装一个或多个容器
Node集群中的单个计算节点，运行 Pod 和代理服务
Cluster一组 Node，协调资源的调度和管理
Kube-apiserver集群的入口点，处理 REST 请求
etcd用于存储集群的状态数据
Kube-scheduler负责 Pod 的调度到 Node
Kube-controller-manager负责管理控制器，实现自动化控制
Kubelet运行在每个 Node 上，管理 Pod 和容器
Kube-proxy处理网络规则，负载均衡 Pod 请求

2. Pod 生命周期管理

Pod 生命周期阶段

  • Pending: Pod 被创建，但未绑定到 Node。
  • Running: Pod 已绑定到 Node 并启动了容器。
  • Succeeded: 所有容器成功完成并退出。
  • Failed: 某些容器异常终止并退出。
  • Unknown: 无法与 Node 通信。

Pod 生命周期管理组件

组件描述
Init Containers初始化容器，确保主容器启动前某些任务完成
Liveness Probe健康检查，确保容器存活
Readiness Probe就绪检查，确保容器可接受流量
Startup Probe启动检查，确保容器启动后运行稳定

3. Kubernetes 常用命令

集群管理命令

  • 查看集群状态

    1
    kubectl cluster-info

  • 查看所有 Node

    1
    kubectl get nodes

  • 获取 Pod 详情

    1
    kubectl describe pod <pod_name>

Pod 操作命令

  • 查看所有 Pod

    1
    kubectl get pods

  • 创建 Pod

    1
    kubectl run <pod_name> --image=<image_name>

  • 删除 Pod

    1
    kubectl delete pod <pod_name>

其他常用命令

  • 获取 Service 列表

    1
    kubectl get svc

  • 获取 Deployment 列表

    1
    kubectl get deployment

4. K8s 资源管理

资源种类

  • Pod: Kubernetes 中最小的部署单元。
  • Service: 用于暴露 Pod 服务，支持负载均衡。
  • ConfigMap: 存储配置信息，用于 Pod 内配置文件。
  • Secret: 安全存储敏感信息，例如密码和 API 密钥。
  • Volume: 用于持久化存储，Pod 重启后数据不会丢失。

命令示例

  • 创建 Deployment

    1
    kubectl create deployment <name> --image=<image>

  • 删除资源

    1
    kubectl delete <resource_type> <resource_name>

5. 网络插件

常见网络插件

  • Flannel: 最基础的网络插件，简单易用。
  • Calico: 支持网络策略，灵活且性能好。
  • Weave: 支持自动网络发现和加密。
  • Cilium: 基于 eBPF，支持细粒度的安全控制。

插件管理

  • 安装 Flannel

    1
    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

  • 查看网络状态

    1
    kubectl get pods -n kube-system

6. 调度与负载均衡

K8s 调度算法

  • RR (Round Robin): 按顺序将请求调度到不同节点。
  • Least Connections: 将请求调度到连接数最少的节点。
  • Resource-Based: 根据节点资源使用情况进行调度。

负载均衡

  • Kubernetes 内置 Service 对 Pod 进行负载均衡。
  • 使用 Ingress 管理外部 HTTP 和 HTTPS 访问。

7. Kubernetes 高可用性

高可用架构

  • Master 高可用: 通过多 Master 节点保证控制平面高可用。
  • etcd 高可用: 使用 etcd 集群存储数据，保证高可用。
  • Node 高可用: 通过节点间冗余，Pod 可以在不同节点上运行，避免单点故障。

水平扩展

  • 使用 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 根据负载自动扩展 Pod。