一步步搭建 Kubernetes：从 Docker 安装到集群初始化的实践经验

容器化和容器编排技术已成为构建、部署和管理应用的标准。特别是 Docker 和 Kubernetes，它们的结合使得应用的部署、扩展和管理变得更加高效和自动化。本文将介绍如何将一个简单的 Java 应用容器化并部署到 Kubernetes 集群中，同时解释 Docker 和 Kubernetes 的核心概念及其应用。

1. Docker 核心概念理解

Docker 是一个开源的容器化平台，用于自动化应用的部署、扩展和管理。它通过将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中，解决了"在我的机器上能运行"这一问题。Docker 的核心概念包括：

1.1 镜像 (Image)

镜像是 Docker 中的一个只读模板，包含了运行一个应用所需的所有文件、环境变量和配置。镜像是容器的蓝图。每个镜像都是根据一个 Dockerfile 来构建的。

1.2 容器 (Container)

容器是镜像的运行实例，是一个轻量级的虚拟化环境，能够隔离应用及其依赖。容器是在 Docker 引擎上运行的，它是可移植的、可执行的，且具有较低的开销。

1.3 Dockerfile

Dockerfile 是一组定义如何构建 Docker 镜像的指令。例如，可以在 Dockerfile 中指定基础镜像、复制应用文件、安装依赖项等。

1.4 卷 (Volumes)

卷是用于持久化数据的机制，确保容器即使被删除，数据也不会丢失。Docker 提供了简单的方式将容器内的数据挂载到宿主机或外部存储上。

1.5 网络 (Networking)

Docker 提供了多种网络模式，允许容器相互通信。常见的网络模式包括 bridge、host 和 overlay，用于处理不同的应用场景。

2. Docker 安装

官方文档地址：docs.docker.com/engine/inst...

2.1 卸载旧版本的 Docker

首先，卸载系统中已有的旧版本 Docker（如果有的话）：

arduino 复制代码

sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine

2.2 设置 Docker 的 YUM 源（二选一）

您可以选择设置阿里云的镜像源，速度较快（推荐），或者使用官方源。

使用阿里云源（推荐）：

arduino 复制代码

sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

使用官方源：

如果不使用阿里云镜像源，可以设置官方源，但这可能会遇到网络连接等问题：

arduino 复制代码

sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

2.3 安装 Docker

安装 Docker 相关组件：

lua 复制代码

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

如果您希望安装 Docker 的指定版本（例如 18.0），可以通过以下命令安装：

lua 复制代码

sudo yum install docker-ce-18.06.3.ce docker-ce-cli-18.06.3.ce containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

请注意，上述命令安装的是 18.06.3 版本的 Docker。如果您需要其他具体版本的 Docker，可以根据需要替换版本号。

2.4 启动 Docker 服务

安装完成后，启动 Docker 服务：

sql 复制代码

sudo systemctl start docker

2.5 设置 Docker 开机自启动

为了确保 Docker 在系统启动时自动启动，可以启用开机自启动：

bash 复制代码

sudo systemctl enable docker

2.6 查看 Docker 版本信息

最后，您可以通过以下命令检查 Docker 是否成功安装及查看版本信息：

复制代码

docker -v
docker info

2.7 配置镜像加速器

对于 Docker 客户端版本大于 1.10.0 的用户，可以通过修改 Docker 的 daemon.json 配置文件来使用加速器。

2.7.1 打开配置文件

执行以下命令，打开 /etc/docker/daemon.json 配置文件：

bash 复制代码

sudo vim /etc/docker/daemon.json

2.7.2 编辑配置文件

按 i 键进入编辑模式，添加以下内容，并保存：

json 复制代码

{
   "registry-mirrors": [
     "https://mirror.ccs.tencentyun.com"
   ]
}

这个配置将 Docker 镜像加速器设置为腾讯云的镜像源，以加速镜像的下载。

2.7.3 重启 Docker

配置完成后，执行以下命令重启 Docker 服务（以 CentOS 7 为例）：

复制代码

sudo systemctl restart docker

2.7.4 查看当前 Docker 配置

重启 Docker 后，可以运行以下命令检查配置是否生效：

复制代码

docker info

在输出的信息中，您应该能看到类似以下部分，说明镜像加速器配置成功：

arduino 复制代码

Registry Mirrors:
 https://mirror.ccs.tencentyun.com

2.7.5 验证 Docker 安装

为了验证 Docker 是否正常工作，可以运行以下命令：

arduino 复制代码

sudo docker run hello-world

如果一切配置正确，您将看到 Docker 的欢迎信息，表示 Docker 已成功安装并正常运行。

3. 新建 Spring Boot 项目并构建 Docker 镜像

3.1 配置 Spring Boot 项目

bootstrap.yml 文件内容： （用于指定服务端口）

yaml 复制代码

server:
  port: 8080  # 默认端口，可以不写

Dockerfile 文件内容： （在 pom.xml 中指定了打包文件名为 app）

bash 复制代码

FROM openjdk:8u221-jre

# 设置工作目录
WORKDIR /tmp

# 将 Spring Boot JAR 文件添加到容器中
COPY spring-boot-docker-1.0.jar /app/app.jar

# 暴露端口（假设 Spring Boot 应用默认使用 8080 端口）
EXPOSE 8080

# 设置容器启动时的命令
ENTRYPOINT ["java", "-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom", "-jar", "/app/app.jar"]

3.2 构建 Docker 镜像

首先，确保将 JAR 包和 Dockerfile 文件上传到服务器的同一目录下。
使用以下命令构建 Docker 镜像：

构建成功后，执行以下命令查看已创建的镜像：

erlang 复制代码

docker build -t spring-boot-docker .

成功后执行下 docker images，可以看到我们刚创建的镜像：

3.3 运行 Docker 容器

使用以下命令来运行镜像并启动容器：

arduino 复制代码

docker run -d -p 8080:8080 --name spring-boot-container spring-boot-docker

3.4 参数说明：

-d：表示后台运行容器（detached mode）。
-p 8080:8080：将容器的 8080 端口映射到主机的 8080 端口，确保容器的应用可以通过主机的 8080 端口访问。
--name spring-boot-container：为容器指定一个名称（你可以根据需要修改容器名称）。
spring-boot-docker：这是你在构建镜像时指定的镜像名称，表示运行这个镜像创建容器。

3.5 验证 Docker 容器运行

如果一切顺利，您的 Spring Boot 应用将在 Docker 容器中运行，并可以通过 http://<host-ip>:8080 访问。您可以通过以下命令检查容器的状态：

bash 复制代码

docker ps

这个命令会列出正在运行的容器，应该能看到类似于下面的输出：

3.6 访问你的应用

如果你的 Spring Boot 应用在 8080 端口上监听，访问 http://localhost:8080 就能看到应用运行的结果。

3.7 查看容器日志

如果您想查看容器的输出日志，可以使用以下命令：

bash 复制代码

docker logs spring-boot-container

这将显示容器的运行日志，可以帮助你排查应用是否成功启动。

3.8 停止并删除容器（如果需要）

如果你需要停止并删除容器，可以使用以下命令：

bash 复制代码

docker stop spring-boot-container
docker rm spring-boot-container

4. K8s 环境配置

4.1 Kubernetes 核心概念理解

Kubernetes 是一个容器编排平台，旨在自动化容器化应用的部署、扩展和管理。它能够协调和管理成千上万的容器，提供高可用性、自动扩展、负载均衡等特性。

4.1.1 Pod

Pod 是 Kubernetes 中的基本调度单位。每个 Pod 可以包含一个或多个容器，这些容器共享网络和存储资源。Pod 是 Kubernetes 用来部署和管理容器的基本单元。

4.1.2 Deployment

Deployment 是 Kubernetes 中用于管理应用部署的资源。它允许用户声明应用的期望状态（如副本数、镜像版本等），并且 Kubernetes 会自动保证实际状态与期望状态一致。Deployment 支持滚动更新和回滚等功能。

4.1.3 Service

Service 是 Kubernetes 中的一个抽象层，它为一组 Pod 提供稳定的访问接口。Service 的类型可以是 ClusterIP（仅在集群内部可访问）、NodePort（集群外部可以访问）或 LoadBalancer（通过云提供商的负载均衡器访问）。

4.1.4 ReplicaSet

ReplicaSet 确保指定数量的 Pod 副本始终在运行。它通常由 Deployment 管理，保证应用的高可用性。

4.1.5 Ingress

Ingress 是 Kubernetes 中的一种资源，用于管理 HTTP 和 HTTPS 流量的路由。它提供了基于 URL 的路由规则，可以将外部流量引导到集群内部的 Service。

在每台机器上，分别执行以下步骤：

4.2 关闭防火墙

临时关闭防火墙：

bash 复制代码

systemctl stop firewalld

永久关闭防火墙：

bash 复制代码

systemctl disable firewalld

4.2. 关闭 SELinux

临时关闭 SELinux：

bash 复制代码

setenforce 0

永久关闭 SELinux：

bash 复制代码

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

4.3 关闭 Swap

临时关闭 Swap：

bash 复制代码

swapoff -a

永久关闭 Swap：

bash 复制代码

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

4.4 设置每个节点的主机名

在每个节点上，设置主机名：

bash 复制代码

hostnamectl set-hostname <hostname>

例如，在 Master 节点上，可以执行：

bash 复制代码

hostnamectl set-hostname k8smaster

4.5 在 Master 节点上添加 Hosts

在 Master 节点上，将各节点的 IP 地址和主机名添加到 /etc/hosts 文件中。例如：

bash 复制代码

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.3 k8smaster
EOF

4.6 配置 Kubernetes 节点的网络

为了确保桥接的 IPv4 流量能够正确传递到 iptables 链中，创建一个新的配置文件 /etc/sysctl.d/k8s.conf：

bash 复制代码

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

然后执行以下命令使配置生效：

bash 复制代码

sysctl --system

4.7 所有节点安装 kubeadm / kubelet

4.7.1 添加腾讯云 YUM 源

在每个节点上，执行以下命令来添加腾讯云的 Kubernetes YUM 镜像源：

ini 复制代码

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.cloud.tencent.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.cloud.tencent.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.cloud.tencent.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

4.7.2 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

执行以下命令安装指定版本的 Kubernetes 工具：

复制代码

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0

安装完成后，启用并启动 kubelet 服务：

bash 复制代码

systemctl enable kubelet

4.8 部署 K8s Master 节点

4.8.1 拉取 Kubernetes 镜像

在 Master 节点上，使用 kubeadm 命令初始化 Kubernetes 集群并拉取必要的镜像：

ini 复制代码

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.1.3 \
　　　　　　　--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
             --kubernetes-version v1.18.0 \
             --service-cidr=10.96.0.0/12 \
             --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

--apiserver-advertise-address=81.70.252.90:
- 这个选项指定 Kubernetes API 服务器将绑定的地址。在 Kubernetes 集群初始化时，kubeadm 需要知道主节点的 IP 地址。这个 IP 地址应该是你主机的外部或集群节点 IP 地址。在你的例子中，81.70.252.90 是你的主节点的公网 IP。
--image-repository registry.qcloud.com/google_containers:
- 默认情况下，Kubernetes 使用 Google 的官方容器镜像仓库（gcr.io）。如果你在中国等地区，访问这些镜像仓库可能会非常慢或者不稳定。这个选项允许你指定一个镜像仓库（例如腾讯云的 registry.qcloud.com/google_containers），它是 Google 容器镜像的国内镜像源。
--kubernetes-version v1.18.0:
- 这个选项指定你要安装的 Kubernetes 版本。此处指定为 v1.18.0，确保你安装的是该版本的 Kubernetes。如果你希望安装最新版本，可以不指定该选项。
--service-cidr=10.96.0.0/12:
- 该选项用于指定 Kubernetes 服务网段。10.96.0.0/12 是 Kubernetes 中用来为集群内服务分配 IP 地址的地址范围。此 CIDR 块不会与集群中节点的地址范围冲突。通常，Kubernetes 默认的 CIDR 就是 10.96.0.0/12，可以保持不变，除非有特殊需求。
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16:
- 该选项用于指定 Pod 网络的 CIDR 范围。10.244.0.0/16 是 Flannel 网络插件的默认 CIDR 范围。如果你使用的是其他网络插件（如 Calico），可以根据需要调整这个选项。网络插件负责集群内的 Pod 网络通信，Pod 网络 CIDR 用于为 Pod 分配 IP 地址。

可能会遇到错误：[ERROR FileContent--proc-sys-net-ipv4-ip_forward]: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1 [preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with --ignore-preflight-errors=... To see the stack trace of this error execute with --v=5 or higher

Docker 使用的 cgroup 驱动不推荐:
- 错误信息显示 Docker 使用了 cgroupfs 作为 cgroup 驱动，而 Kubernetes 推荐使用 systemd。这个问题可以通过更改 Docker 的 cgroup 驱动来解决。
/proc/sys/net/ipv4/ip_forward 文件未设置为 1:
- 错误信息提示 Kubernetes 要求开启 IP 转发（ip_forward）。默认情况下，Linux 系统在未启用 IP 转发时，Kubernetes 的网络插件无法正常工作。

4.8.2 解决方案

更改 Docker 的 cgroup 驱动：为了使 Docker 与 Kubernetes 配合良好，您需要将 Docker 的 cgroup 驱动从 cgroupfs 更改为 systemd，这是 Kubernetes 推荐的设置。请按照以下步骤进行修改：

编辑 Docker 配置文件

打开 Docker 的配置文件 /etc/docker/daemon.json（如果该文件不存在，可以创建一个新的文件）：

bash 复制代码

sudo vi /etc/docker/daemon.json

然后，添加以下内容，指定使用 systemd 作为 cgroup 驱动：

json 复制代码

{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

重启 Docker 服务

修改完成后，重新启动 Docker 服务，使配置生效：

复制代码

sudo systemctl restart docker

检查 Docker 的 cgroup 驱动

您可以使用以下命令确认 Docker 是否正在使用 systemd 作为 cgroup 驱动：

css 复制代码

sudo docker info | grep -i cgroup

错误信息表明 Kubernetes 启动过程中拉取镜像失败，具体错误是：unknown: image repo not found，即 ccr.ccs.tencentyun.com/google_containers 镜像库中没有找到相应的 Kubernetes 镜像。

3.8.3 更改为其他可靠的镜像源

如果腾讯云的镜像库中确实没有相关镜像，你可以尝试使用其他国内的镜像源，例如：

阿里云镜像 ：registry.aliyuncs.com/google_containers
华为云镜像 ：hub.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com/google_containers

例如，使用阿里云镜像源，修改 kubeadm init 命令如下：

bash 复制代码

kubeadm init --apiserver-advertise-address=81.70.252.90 \
             --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
             --kubernetes-version v1.18.0 \
             --service-cidr=10.96.0.0/12 \
             --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

4.8.4 手动拉取 Kubernetes 镜像

如果你找到了可用的镜像源，但 kubeadm 仍然无法拉取镜像，你可以手动拉取并加载这些镜像。可以使用如下命令手动拉取镜像：

bash 复制代码

docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.18.0
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.18.0
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.18.0
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.18.0
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.3-0
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.6.7

arduino 复制代码

docker image ls

4.8.5 重置集群 (出现错误再操作，否则请略过！！！)

然后重新初始化 Kubernetes：如果没有其他方法解决，可以尝试手动清理 Kubernetes 配置文件和相关资源后，再次执行 kubeadm reset。

perl 复制代码

kubeadm reset

执行以下命令清理节点配置和证书：

bash 复制代码

rm -rf /etc/kubernetes/*
rm -rf /var/lib/etcd
rm -rf ~/.kube

4.8.6 如果拉取成功，会出现如下信息：

bash 复制代码

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
...

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:...

此时，请按照提示操作。

4.8.7 执行提示信息

在 Master 节点上执行以下命令：

bash 复制代码

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

使用 kubectl 工具查看节点状态：

bash 复制代码

kubectl get nodes
NAME        STATUS     ROLES    AGE     VERSION
k8smaster   NotReady   master   9m08s   v1.18.0

在 Master 节点上执行以下命令应用 Flannel 网络插件：

bash 复制代码

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

4.8.8 拉取 nginx 作为测试

创建一个 nginx Pod：

bash 复制代码

kubectl create deployment nginx --image=nginx
deployment.apps/nginx created

查看 nginx Pod 状态，确保镜像下载完毕并运行：

bash 复制代码

kubectl get pod
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-g463146546-524pw   1/1     Running   0          68s

对外暴露端口：

bash 复制代码

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
service/nginx exposed

查看暴露后的服务，确认对外暴露的端口为 30901：

bash 复制代码

kubectl get pod,svc
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-g463146546-524pw   1/1     Running   0          2m54s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.27.0.1        <none>        443/TCP        155m
service/nginx        NodePort    10.106.145.01   <none>        80:30901/TCP   38s

此时，您可以通过访问集群中任意节点的 30901 端口来验证是否能够成功访问 nginx，如果能够访问，说明集群已配置完成并正常运行。

5. Harbor安装

5.1 下载

首先从Harbor的GitHub Releases页面下载离线安装包（版本v2.6.0）：

bash 复制代码

wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.6.0/harbor-offline-installer-v2.6.0.tgz

5.2. 解压

将下载的安装包解压到指定目录：

bash 复制代码

tar -xzvf harbor-offline-installer-v2.6.0.tgz -C /usr/local/

5.3. 配置

复制并修改harbor.yml配置文件：

bash 复制代码

cp harbor.yml.tmpl harbor.yml

编辑harbor.yml文件，配置Harbor的地址、端口、数据库等信息。具体内容可以根据需求进行调整。

5.4. 启动Harbor

bash 复制代码

# Step 1: 进入harbor目录
cd /xxxxx/xxxxx/harbor
# Step 2: 执行prepare命令，进入准备启动阶段，这里会检测你的环境等
./prepare
# Step 3: 准备阶段完成后，启动下载harbor，这里会下载并运行7个镜像
./install.sh

启动后，你可以通过浏览器访问 http://172.16.52.10 进行登录。

5.5 Harbor使用

5.5.1 创建项目

创建用户： 在Harbor的Web界面中，可以创建不同的用户并设置角色，通常包括管理员和普通用户。
创建私有项目： 进入Harbor Web界面，选择"Projects"并点击"New Project"来创建一个新的私有项目。
给项目追加用户： 在创建项目后，可以通过设置项目的权限，将其他用户追加到该项目中。权限包括管理员、开发者、只读等。
切换用户： 用户登录后，可以在界面上切换不同的账户。

5.5.2 发布镜像到Harbor

修改daemon.json： 配置Docker支持Harbor作为镜像仓库。在Docker主机上编辑daemon.json，加入Harbor仓库地址：
json 复制代码
```
{
  "registry-mirrors": ["https://xxxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com"],
  "insecure-registries": ["172.16.52.10:80"]
}
```
然后重启Docker服务：
bash 复制代码
```
systemctl restart docker
```
登录Harbor： 在本地机器上使用Docker CLI登录到Harbor仓库：
bash 复制代码
```
docker login -u 用户名 -p 密码 172.16.52.10:80
```
制作镜像： 使用Docker构建一个镜像并标记为Harbor仓库的格式：
bash 复制代码
```
docker build -t 172.16.52.10:80/my-repo/my-spring-boot-app:latest .
```
推送镜像到Harbor： 将本地构建的镜像推送到Harbor：
bash 复制代码
```
docker push 172.16.52.10:80/my-repo/my-spring-boot-app:latest .
```
推送过程中，你将看到每一层的推送进度，推送成功后，镜像会出现在Harbor的项目中。
推送已有镜像： 如果需要推送已有镜像，只需修改镜像名称并推送：
bash 复制代码
```
docker tag demo:v1.0.0 172.16.52.10:80/my-repo/my-spring-boot-app:latest .
```

5.5.3 拉取镜像

配置daemon.json： 配置Docker的镜像仓库，重启Docker。
拉取镜像： 使用Docker命令从Harbor仓库拉取镜像：
bash 复制代码
```
docker pull 172.16.52.10:80/my-repo/my-spring-boot-app:latest .
```

5.6 额外说明

Harbor的权限管理： 你可以为不同的用户设置不同的角色，控制其对项目的访问权限，确保仓库的安全性。
镜像版本管理： 确保镜像在推送时使用合适的版本号标签，便于后续拉取和更新。

6. 创建 Kubernetes 部署和服务配置文件

接下来，创建 Kubernetes 的 deployment.yaml 和 service.yaml 配置文件。

6.1 `deployment.yaml`

在项目目录下创建 deployment.yaml，用于定义 Kubernetes 部署配置。

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demo-app-deployment
spec:
  replicas: 2  # 初始副本数
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
    spec:
      containers:
        - name: demo-app
          image: 172.16.52.10:80/my-repo/my-spring-boot-app:latest  # 从 Harbor 拉取镜像
          ports:
            - containerPort: 8080  # Spring Boot 默认端口

replicas: 2：指定部署 2 个副本。
image：指向你推送到 Harbor 仓库的镜像。

6.2 `service.yaml`

创建一个 service.yaml 文件，用于定义 Kubernetes 服务配置，确保应用可以通过服务访问。

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demo-app-service
spec:
  selector:
    app: demo-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80        # 服务暴露的端口
      targetPort: 8080  # 容器内部的端口
  type: LoadBalancer  # 使用 LoadBalancer 类型的服务

type: LoadBalancer：创建一个负载均衡器类型的服务，使得你可以通过外部 IP 访问应用。

6.3. 部署应用到 Kubernetes 集群

6.3.1 应用部署和服务配置

使用 kubectl 命令应用配置文件，将应用部署到 Kubernetes 集群中：

bash 复制代码

kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml

6.4 验证部署状态

6.4.1 查看 Pod 状态

执行以下命令来检查 Pod 是否启动成功：

bash 复制代码

kubectl get pods

sql 复制代码

NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo-app-deployment-7cd6d6b4f6-p5g7x    1/1     Running   0          2m
demo-app-deployment-7cd6d6b4f6-r8wsd    1/1     Running   0          2m

这里，READY 列中的值表示每个 Pod 中容器是否成功启动。如果值是 1/1，表示该 Pod 的容器已成功启动并运行。

6.4.2 查看服务状态

执行以下命令查看服务的状态：

bash 复制代码

kubectl get svc

scss 复制代码

NAME               TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
demo-app-service   LoadBalancer   10.96.1.100     <external-ip>   80:31234/TCP   2m

EXTERNAL-IP：负载均衡器分配的外部 IP 地址。你可以通过该 IP 访问应用。
如果是 ClusterIP 或 NodePort 类型的服务，则可以通过集群内部的网络或节点的 IP 访问应用。

6.4.3 访问应用

如果服务类型是 LoadBalancer，你可以通过浏览器或命令行访问外部 IP 来验证应用是否正常运行：

bash 复制代码

curl http://<external-ip>

如果应用正常，应该能看到你的 Spring Boot 应用的首页或返回的数据。

6.5 结果

显示应用已成功部署并通过负载均衡器暴露：

查看 Pods 状态：

bash 复制代码

kubectl get pods

sql 复制代码

NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo-app-deployment-7cd6d6b4f6-p5g7x    1/1     Running   0          2m
demo-app-deployment-7cd6d6b4f6-r8wsd    1/1     Running   0          2m

查看服务状态：

bash 复制代码

kubectl get svc

scss 复制代码

NAME               TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
demo-app-service   LoadBalancer   10.96.1.100     172.16.52.20    80:31234/TCP   3m

EXTERNAL-IP 显示为 172.16.52.20，表示负载均衡器分配了外部 IP 地址，可以通过该 IP 访问应用。

通过外部 IP 访问应用：

bash 复制代码

curl http://172.16.52.20

表示 Spring Boot 应用已经成功部署并能够通过负载均衡器的外部 IP 进行访问。

6.6. 清理资源

如果需要删除部署的应用和服务，可以使用以下命令：

bash 复制代码

kubectl delete -f deployment.yaml
kubectl delete -f service.yaml

6.7 总结

通过这些步骤，你已经成功地：

构建并推送 Docker 镜像到 Harbor 仓库；
使用 Kubernetes 部署应用，并将其暴露为服务；
通过外部 IP 访问已部署的 Spring Boot 应用。

一步步搭建 Kubernetes：从 Docker 安装到集群初始化的实践经验

1. Docker 核心概念理解

1.1 镜像 (Image)

1.2 容器 (Container)

1.3 Dockerfile

1.4 卷 (Volumes)

1.5 网络 (Networking)

2. Docker 安装

2.1 卸载旧版本的 Docker

2.2 设置 Docker 的 YUM 源（二选一）

2.3 安装 Docker

2.4 启动 Docker 服务

2.5 设置 Docker 开机自启动

2.6 查看 Docker 版本信息

2.7 配置镜像加速器

2.7.1 打开配置文件

2.7.2 编辑配置文件

2.7.3 重启 Docker

2.7.4 查看当前 Docker 配置

2.7.5 验证 Docker 安装

3. 新建 Spring Boot 项目并构建 Docker 镜像

3.1 配置 Spring Boot 项目

3.2 构建 Docker 镜像

3.3 运行 Docker 容器

3.4 参数说明：

3.5 验证 Docker 容器运行

3.6 访问你的应用

3.7 查看容器日志

3.8 停止并删除容器（如果需要）

4. K8s 环境配置

4.1 Kubernetes 核心概念理解

4.1.1 Pod

4.1.2 Deployment

4.1.3 Service

4.1.4 ReplicaSet

4.1.5 Ingress

4.2 关闭防火墙

4.2. 关闭 SELinux

4.3 关闭 Swap

4.4 设置每个节点的主机名

4.5 在 Master 节点上添加 Hosts

4.6 配置 Kubernetes 节点的网络

4.7 所有节点安装 kubeadm / kubelet

4.7.1 添加腾讯云 YUM 源

4.7.2 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

4.8 部署 K8s Master 节点

4.8.1 拉取 Kubernetes 镜像

4.8.2 解决方案

3.8.3 更改为其他可靠的镜像源

4.8.4 手动拉取 Kubernetes 镜像

4.8.5 重置集群 (出现错误再操作，否则请略过！！！)

4.8.6 如果拉取成功，会出现如下信息：

4.8.7 执行提示信息

4.8.8 拉取 nginx 作为测试

5. Harbor安装

5.1 下载

5.2. 解压

5.3. 配置

5.4. 启动Harbor

5.5 Harbor使用

5.5.1 创建项目

5.5.2 发布镜像到Harbor

5.5.3 拉取镜像

5.6 额外说明

6. 创建 Kubernetes 部署和服务配置文件

6.1 deployment.yaml

6.2 service.yaml

6.3. 部署应用到 Kubernetes 集群

6.3.1 应用部署和服务配置

6.4 验证部署状态

6.4.1 查看 Pod 状态

6.4.2 查看服务状态

6.4.3 访问应用

6.5 结果

6.6. 清理资源

6.7 总结

6.1 `deployment.yaml`

6.2 `service.yaml`