Kubernetes 常用操作大全：全面掌握 K8s 基础与进阶命令

Kubernetes （简称 K8s）作为一种开源的容器编排工具，已经成为现代分布式系统中的标准。它的强大之处在于能够自动化应用程序的部署、扩展和管理。在使用 Kubernetes 的过程中，熟悉常用操作对于高效地管理集群资源至关重要。本文将详细介绍 Kubernetes 的各种常用操作，帮助你在管理集群时应对各种场景。

目录

1. Kubernetes 基本概念
2. 集群操作
   • 查看节点信息
   • 管理节点
3. Pod 的基本操作
   • 创建 Pod
   • 查看 Pod
   • 删除 Pod
4. Service 操作
   • 创建 Service
   • 查看 Service
5. Deployment 的操作
   • 创建 Deployment
   • 更新和回滚 Deployment
   • 缩容和扩容 Deployment
6. 使用 ConfigMap 和 Secret
7. 管理 Namespaces
8. Helm 基本操作
9. Kubernetes 日常排错与调试
10. 小结

1. Kubernetes 基本概念

Kubernetes 是用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序的平台。它包括以下核心概念：

• Node：Kubernetes 集群中的一个节点（物理或虚拟机）。
• Pod：Kubernetes 中最小的部署单元，一个 Pod 通常包含一个或多个容器。
• Service：用于将请求路由到 Pod 的负载均衡器。
• Deployment：用于声明和管理应用的部署方式。

2. 集群操作

2.1 查看节点信息

要查看 Kubernetes 集群中所有节点的信息，可以使用以下命令：

kubectl get nodes

• 显示集群中所有节点的状态和相关信息。

2.2 管理节点

• 标记节点：可以为节点添加标记，以便调度器做出调度决策。例如：

  kubectl label nodes <node-name> disktype=ssd

• 污点节点：标记节点为不可调度，防止新的 Pod 被调度到该节点上：

  kubectl taint nodes <node-name> key=value:NoSchedule

3. Pod 的基本操作

3.1 创建 Pod

可以通过编写 YAML 文件或直接使用命令创建 Pod。以下是通过 YAML 创建 Pod 的示例文件 pod.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.21
    ports:
    - containerPort: 80

使用以下命令应用 YAML 文件：

kubectl apply -f pod.yaml

3.2 查看 Pod

• 列出所有 Pod：

  kubectl get pods

• 获取 Pod 的详细信息：

  kubectl describe pod <pod-name>

3.3 删除 Pod

要删除一个 Pod，可以使用 delete 命令：

kubectl delete pod <pod-name>

4. Service 操作

4.1 创建 Service

Service 允许不同 Pod 之间相互通信，或暴露应用程序以供外部访问。以下是创建一个 ClusterIP 类型 Service 的 YAML 文件 service.yaml：

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

使用以下命令应用 YAML 文件：

kubectl apply -f service.yaml

4.2 查看 Service

• 列出所有 Service：

  kubectl get services

• 查看特定 Service 的详细信息：

  kubectl describe service <service-name>

5. Deployment 的操作

5.1 创建 Deployment

Deployment 是用于管理应用程序的声明式更新。以下是创建一个 Nginx Deployment 的 YAML 文件 deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21
        ports:
        - containerPort: 80

使用以下命令创建 Deployment：

kubectl apply -f deployment.yaml

5.2 更新和回滚 Deployment

• 滚动更新：

  kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.22

• 回滚 Deployment：

  kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

5.3 缩容和扩容 Deployment

• 扩容至 5 个副本：

  kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=5

6. 使用 ConfigMap 和 Secret

ConfigMap 和 Secret 用于管理配置数据和敏感信息。

• 创建 ConfigMap：

  kubectl create configmap my-config --from-literal=key1=value1

• 创建 Secret：

  kubectl create secret generic my-secret --from-literal=username=admin --from-literal=password=secret

7. 管理 Namespaces

Namespaces 用于将集群中的资源分隔开，以便更好地管理和隔离。

• 查看所有 Namespaces：

  kubectl get namespaces

• 创建 Namespace：

  kubectl create namespace mynamespace

• 删除 Namespace：

  kubectl delete namespace mynamespace

8. Helm 基本操作

Helm 是 Kubernetes 的包管理工具，用于简化应用的部署。

• 安装 Chart：

  helm install my-release stable/nginx

• 列出所有 Release：

  helm list

• 卸载 Release：

  helm uninstall my-release

9. Kubernetes 日常排错与调试

• 查看 Pod 日志：

  kubectl logs <pod-name>

• 进入 Pod 进行调试：

  kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/bash

• 查看事件：查看集群中的所有事件，以排查可能的问题。

  kubectl get events

10. 小结

本文详细介绍了 Kubernetes 的各种常用操作，从基础的 节点管理 和 Pod 操作 ，到进阶的 Deployment 管理 、Service 配置 、ConfigMap 和 Secret 使用，以及 Helm 的基本用法。掌握这些操作，能够帮助开发者和运维人员在日常工作中更加高效地管理 K8s 集群。

Kubernetes 的丰富功能使得容器编排变得高效而灵活，但也对用户提出了更高的要求。熟练使用这些操作命令，可以让你在日常维护和调试 Kubernetes 集群时更加得心应手，为企业提供稳定和高效的容器管理服务。