Deployment管理实战

在容器化技术普及的当下，单台服务器的容器管理早已无法满足微服务架构的需求——手动启停容器、跨主机容器通信、服务扩缩容等问题，让运维工作变得繁琐且易出错。Kubernetes（简称K8s） 作为开源的容器编排平台，能实现容器的自动化部署、扩缩容、负载均衡与故障自愈，成为云原生时代的核心技术。

一、K8s核心概念：搞懂这些才算入门

K8s的核心是“集群”，所有功能都围绕集群展开，先理清这些核心组件和资源概念，才能避免后续操作“一头雾水”。

1. 集群架构：Master与Node节点

K8s集群由控制平面（Master节点） 和工作节点（Node节点） 组成，各自承担不同职责：

Master节点（控制平面）：集群的“大脑”，负责集群的管理和决策，核心组件包括：
- kube-apiserver：所有操作的统一入口，提供REST API接口；
- etcd：集群的数据库，存储所有集群状态和配置信息；
- kube-scheduler：负责Pod的调度，将Pod分配到合适的Node节点；
- kube-controller-manager：集群的控制器中心，负责节点管理、副本控制、服务发现等核心功能。
Node节点（工作节点）：集群的“干活机器”，负责运行容器化应用，核心组件包括：
- kubelet：与Master节点通信，管理本机的Pod生命周期；
- kube-proxy：负责节点的网络代理，实现Service的负载均衡；
- 容器运行时：如Docker、containerd，负责容器的创建和运行。

2. 核心资源：Pod、Service、Deployment

K8s中所有操作都围绕“资源”展开，这三类是入门最核心的资源：

资源名称	作用说明
Pod	K8s最小的部署单元，包含一个或多个容器，共享网络和存储资源，是容器的“包装器”
Service	为Pod提供稳定的网络访问入口，解决Pod动态创建销毁导致的IP变化问题
Deployment	声明式管理Pod的控制器，负责Pod的创建、扩缩容、滚动更新和故障恢复

除此之外，还有Namespace（命名空间，资源隔离）、ConfigMap（配置管理）、Secret（敏感信息存储）等资源，后续实战中会逐步接触。

二、K8s集群部署：kubeadm快速搭建单Master集群

对于新手，kubeadm是官方推荐的集群部署工具，无需复杂的手动配置，能快速搭建测试集群。本文以Ubuntu 22.04 LTS系统为例，部署“1个Master节点+1个Node节点”的集群（也可单节点部署）。

1. 环境准备（所有节点执行）

（1）基础环境配置

# 关闭防火墙
sudo ufw disable
# 关闭SELinux（Ubuntu默认未安装，可跳过）
# sudo setenforce 0
# sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

# 关闭swap分区（K8s要求禁用swap）
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab

# 配置主机名（Master节点执行）
sudo hostnamectl set-hostname k8s-master
# 配置主机名（Node节点执行）
sudo hostnamectl set-hostname k8s-node1

# 配置hosts解析（所有节点，替换为实际IP）
sudo echo "192.168.1.100 k8s-master" >> /etc/hosts
sudo echo "192.168.1.101 k8s-node1" >> /etc/hosts

（2）安装容器运行时（containerd）

K8s 1.24+不再默认支持Docker，推荐使用containerd作为容器运行时：

# 安装依赖
sudo apt update && sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release

# 添加Docker官方源（containerd包含在Docker源中）
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 安装containerd
sudo apt update && sudo apt install -y containerd.io

# 生成containerd配置文件
sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml

# 修改配置，设置SystemdCgroup为true（K8s要求）
sudo sed -i 's/SystemdCgroup \= false/SystemdCgroup \= true/g' /etc/containerd/config.toml

# 重启containerd并设置开机自启
sudo systemctl restart containerd
sudo systemctl enable containerd

（3）安装kubeadm、kubelet、kubectl

# 添加K8s官方源
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes-apt-keyring.gpg
echo 'deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

# 安装工具
sudo apt update && sudo apt install -y kubeadm kubelet kubectl

# 锁定版本，避免自动更新
sudo apt-mark hold kubeadm kubelet kubectl

2. 初始化Master节点

仅在Master节点执行以下命令，初始化集群控制平面：

# 初始化集群（指定Pod网络网段，需与后续网络插件一致）
sudo kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --kubernetes-version=v1.29.0

# 配置kubectl权限（普通用户执行）
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

# 验证Master节点状态
kubectl get nodes

执行完成后，终端会输出Node节点加入集群的命令（形如kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxx），请保存该命令，后续Node节点需要使用。

3. 安装网络插件（Calico）

K8s集群需要网络插件实现Pod间通信，Calico是轻量且常用的选择，仅在Master节点执行：

# 安装Calico网络插件
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.27/manifests/calico.yaml

# 等待插件运行（约1分钟）
kubectl get pods -n kube-system

当所有calico-xxx的Pod状态为Running时，网络插件安装完成。

4. 加入Node节点

在Node节点执行之前保存的kubeadm join命令，将节点加入集群：

sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxx

加入后，在Master节点执行kubectl get nodes，若所有节点状态为Ready，则集群部署成功！

若忘记join命令，可在Master节点执行kubeadm token create --print-join-command重新生成。

三、K8s实战：Pod/Service/Deployment管理

集群部署完成后，接下来通过实际操作，掌握核心资源的创建、管理与删除，真正上手K8s。

1. Pod管理：创建、查看与删除

Pod是K8s的最小部署单元，我们先创建一个Nginx Pod，体验最基础的Pod操作。

（1）创建Pod

通过yaml文件创建Pod是K8s的标准方式，创建nginx-pod.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.25-alpine
    ports:
    - containerPort: 80

执行创建命令：

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

（2）查看Pod状态

# 查看所有Pod
kubectl get pods
# 查看Pod详细信息
kubectl describe pod nginx-pod
# 查看Pod日志
kubectl logs nginx-pod

当Pod状态为Running时，说明Nginx容器已成功启动。

（3）删除Pod

kubectl delete pod nginx-pod
# 或通过yaml文件删除
kubectl delete -f nginx-pod.yaml

注意：直接创建的Pod被删除后不会自动重建，生产环境中通常用Deployment管理Pod。

2. Deployment管理：声明式管控Pod

Deployment是管理Pod的控制器，能实现Pod的自动重建、扩缩容和滚动更新，是生产环境的首选方式。

（1）创建Deployment

创建nginx-deployment.yaml文件：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2 # 部署2个Pod副本
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.25-alpine
        ports:
        - containerPort: 80

执行创建命令：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

（2）查看Deployment与Pod

# 查看Deployment
kubectl get deployments
# 查看Deployment创建的Pod
kubectl get pods -l app=nginx # 通过标签筛选Pod

会看到2个Nginx Pod副本，这就是replicas: 2的作用。

（3）Pod扩缩容

修改Deployment的副本数，实现Pod的扩缩容：

# 扩缩容到3个副本
kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=3
# 再次查看Pod
kubectl get pods -l app=nginx

（4）滚动更新与回滚

当需要更新容器镜像时，Deployment支持滚动更新（不中断服务）：

# 更新Nginx镜像版本
kubectl set image deployment nginx-deployment nginx=nginx:1.26-alpine
# 查看更新状态
kubectl rollout status deployment nginx-deployment

# 若更新出错，执行回滚
kubectl rollout undo deployment nginx-deployment

3. Service管理：为Pod提供稳定访问入口

Pod的IP是动态的，删除重建后会变化，Service通过标签选择器绑定Pod，提供固定的访问地址。

（1）创建NodePort类型的Service

Service主要有3种类型：ClusterIP（仅集群内访问）、NodePort（通过节点端口暴露服务）、LoadBalancer（云平台负载均衡）。我们创建NodePort类型的Service，让外部能访问Nginx服务。

创建nginx-service.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx # 绑定标签为app=nginx的Pod
  ports:
  - port: 80 # Service内部端口
    targetPort: 80 # Pod的端口
    nodePort: 30080 # 节点暴露的端口（30000-32767之间）

执行创建命令：

kubectl apply -f nginx-service.yaml

（2）访问Service

# 查看Service信息
kubectl get services

输出中会看到nginx-service的NodePort为30080，此时在浏览器访问http://任意节点IP:30080，就能看到Nginx的欢迎页面，说明Service配置成功。

（3）删除Service

kubectl delete service nginx-service

四、K8s入门常见问题与解决方案

节点状态为NotReady：大概率是网络插件未安装或运行失败，执行kubectl get pods -n kube-system查看Calico Pod状态，重新安装网络插件；
Pod镜像拉取失败：国内可使用阿里云镜像仓库，修改yaml中的镜像为registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/nginx:1.25-alpine；
kubeadm init失败：检查swap是否关闭、防火墙是否禁用、主机名和hosts配置是否正确；
NodePort访问不通：检查节点防火墙是否开放对应端口（如30080），云服务器需在安全组中放行端口。

posted @ 2025-12-23 21:59 永动空间阅读(0) 评论(0) 收藏举报

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Kubernetes核心概念+集群部署+Pod/Service/Deployment管理实战

一、K8s核心概念：搞懂这些才算入门

1. 集群架构：Master与Node节点

2. 核心资源：Pod、Service、Deployment

二、K8s集群部署：kubeadm快速搭建单Master集群

1. 环境准备（所有节点执行）

（1）基础环境配置

（2）安装容器运行时（containerd）

（3）安装kubeadm、kubelet、kubectl

2. 初始化Master节点

3. 安装网络插件（Calico）

4. 加入Node节点

三、K8s实战：Pod/Service/Deployment管理

1. Pod管理：创建、查看与删除

（1）创建Pod

（2）查看Pod状态

（3）删除Pod

2. Deployment管理：声明式管控Pod

（1）创建Deployment

（2）查看Deployment与Pod

（3）Pod扩缩容

（4）滚动更新与回滚

3. Service管理：为Pod提供稳定访问入口

（1）创建NodePort类型的Service

（2）访问Service

（3）删除Service

四、K8s入门常见问题与解决方案

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