Kubernetes实战：你的分布式系统“保姆”养成记

大家好，我是小悟。

一、Kubernetes是啥？------ 你的"云原生老妈子"

想象一下，你是个餐馆老板（你的应用），有100个服务员（容器）。手动管理他们？你会疯掉：

"服务员A在3号桌吐了，快换个新的！"
"5号桌要了10份牛排，再开5个厨师容器！"
"哎哟，收银容器又挂了，今天的钱白赚了！"

Kubernetes（简称k8s，因为K和s中间有8个字母，程序员就爱这么无聊） 就是你的超级餐厅经理：

🤖 自动编排：容器倒了？秒级重启！
📈 自动扩缩容：客流量暴涨？自动复制服务员！
🔄 滚动更新：换新菜单？零停机逐步更新！
🎯 服务发现："牛排服务在哪？""在10.244.2.3:8080，老板！"
💾 配置管理：所有服务的秘方（配置）统一管理

简单说：K8s让你像管理单机应用一样管理成百上千的容器，还不用半夜被报警电话吵醒！

二、实战开始：把你的应用丢进K8s"洗衣机"

环境准备：先搞个"游乐场"

bash 复制代码

# 1. 安装minikube（本地K8s游乐场）
brew install minikube  # Mac
# 或
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# 2. 启动你的"小黄鸭K8s"
minikube start --driver=docker --cpus=4 --memory=8192
# 看到🐳 图标就对了，K8s喜欢鲸鱼

# 3. 安装kubectl（K8s遥控器）
brew install kubectl
# 验证安装
kubectl version --client

# 4. 看看你的集群状态
kubectl cluster-info
# 如果看到"Kubernetes control plane is running"，恭喜！

第一步：创建你的第一个Pod（K8s的最小"细胞"）

创建文件 my-first-pod.yaml：

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod  # 这是K8s的最小部署单元，就像单个细胞
metadata:
  name: my-nginx-pod
  labels:
    app: nginx
    environment: test
    humor-level: "high"  # 对，标签可以随便写
spec:
  containers:
  - name: nginx-container
    image: nginx:alpine  # 用alpine版本，小巧可爱
    ports:
    - containerPort: 80
    env:
    - name: NGINX_ENV
      value: "K8s_Rocks"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"  # m是千分之一核，不是米！
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
    # 健康检查，防止僵尸容器
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10

部署Pod：

perl 复制代码

# 应用配置
kubectl apply -f my-first-pod.yaml
# 输出：pod/my-nginx-pod created

# 查看状态
kubectl get pods
# 你会看到：
# NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
# my-nginx-pod    1/1     Running   0          10s

# 查看详细信息
kubectl describe pod my-nginx-pod
# 信息多到像老妈子唠叨

# 进入Pod内部看看（像盗梦空间）
kubectl exec -it my-nginx-pod -- /bin/sh
# 在里面： curl localhost，看到nginx欢迎页！
# 退出： exit

第二步：升级到Deployment（有了"克隆人军团"）

单个Pod太脆弱，用Deployment管理副本：

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment  # 这是Pod的"妈妈"，管理一组相同的Pod
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
    department: "engineering-humor"
spec:
  replicas: 3  # 要3个副本，三胞胎！
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:  # Pod模板
    metadata:
      labels:
        app: nginx
        version: "v1.0"
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21-alpine
        ports:
        - containerPort: 80
        # 就绪探针，确保容器真的准备好了
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80
          initialDelaySeconds: 3
          periodSeconds: 5

部署并玩转它：

ini 复制代码

# 部署
kubectl apply -f deployment.yaml

# 看Deployment状态
kubectl get deployments
# NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
# nginx-deployment   3/3     3            3           15s

# 看它创建的Pod（三胞胎！）
kubectl get pods -l app=nginx
# 会看到3个名字不同的Pod

# 模拟一个Pod挂了
kubectl delete pod $(kubectl get pods -l app=nginx -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
# 马上再看，K8s会自动重建一个！
kubectl get pods -l app=nginx

# 扩容到5个副本（客人多了！）
kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=5
kubectl get pods  # 现在有5个了！

# 滚动更新（换新菜单）
kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.22-alpine
# 看魔术：
kubectl rollout status deployment nginx-deployment
# 每个Pod会逐个更新，服务不中断！

第三步：添加Service（给你的服务装"门牌号"）

Pod IP会变，需要稳定的访问地址：

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Service  # 这是服务的"前台接待"
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx  # 选择所有标签为app=nginx的Pod
  ports:
  - name: http
    port: 80      # Service端口
    targetPort: 80 # Pod端口
    nodePort: 30080 # 节点端口（NodePort类型时才用）
  type: NodePort  # 三种类型：ClusterIP（默认），NodePort，LoadBalancer

创建并测试Service：

csharp 复制代码

# 创建Service
kubectl apply -f service.yaml

# 查看Service
kubectl get svc
# NAME            TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
# nginx-service   NodePort   10.96.123.45    <none>        80:30080/TCP   10s

# 在集群内访问
minikube ssh  # 进入节点
curl 10.96.123.45  # 用Cluster IP访问

# 从外部访问（NodePort方式）
minikube service nginx-service --url
# 会返回一个URL，浏览器打开它！

# 或者直接
minikube service nginx-service

第四步：高级玩法 - ConfigMap和Ingress

ConfigMap：管理配置，不用改代码重新构建镜像

bash 复制代码

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: nginx-config
data:
  nginx.conf: |
    server {
        listen 80;
        server_name _;
        
        location / {
            root /usr/share/nginx/html;
            index index.html;
            
            # 加个搞笑header
            add_header X-K8s-Humor "Containers contain containments";
        }
        
        location /health {
            access_log off;
            return 200 "healthy\n";
        }
    }
  
  index.html: |
    <html>
    <body>
      <h1>Running on Kubernetes!</h1>
      <p>Pod: ${POD_NAME}</p>
      <p>Node: ${NODE_NAME}</p>
      <p>笑话: Why do containers never get lost? They always have a pod to stay in!</p>
    </body>
    </html>

更新Deployment使用ConfigMap：

yaml 复制代码

# 在Deployment的Pod模板中添加：
spec:
  containers:
  - name: nginx
    # ... 其他配置
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: NODE_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: spec.nodeName
    volumeMounts:
    - name: config-volume
      mountPath: /etc/nginx/conf.d
    - name: html-volume
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: nginx-config
      items:
      - key: nginx.conf
        path: default.conf
  - name: html-volume
    configMap:
      name: nginx-config
      items:
      - key: index.html
        path: index.html

Ingress：7层负载均衡，给你的服务配"智能路由"

yaml 复制代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - host: nginx.k8s.local  # 本地测试用的域名
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-service
            port:
              number: 80
  - host: "*.k8s.humor"  # 通配符域名
    http:
      paths:
      - path: /joke
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-service
            port:
              number: 80

启用Ingress并测试：

bash 复制代码

# 启用Ingress控制器（minikube中）
minikube addons enable ingress

# 应用Ingress配置
kubectl apply -f ingress.yaml

# 获取Ingress IP
kubectl get ingress
# 需要等几分钟分配IP

# 本地测试（修改hosts文件）
# 编辑 /etc/hosts，添加：
# <INGRESS_IP> nginx.k8s.local

# 访问
curl http://nginx.k8s.local

第五步：监控和调试（当"老妈子"生病时）

ini 复制代码

# 查看所有资源
kubectl get all

# 查看事件（K8s的"朋友圈动态"）
kubectl get events --sort-by=.metadata.creationTimestamp

# 查看Pod日志
kubectl logs -l app=nginx --tail=10
# 查看特定Pod
kubectl logs <pod-name> -f  # -f 是tail -f，实时看日志

# 资源使用情况
kubectl top pods
kubectl top nodes

# 进入调试模式（当Pod起不来时）
kubectl describe pod <problem-pod>  # 看详情
kubectl logs <problem-pod> --previous  # 看之前容器的日志

# 临时运行一个调试Pod（像启动一辆侦察车）
kubectl run -it --rm debug-pod --image=busybox --restart=Never -- sh
# 在这个Pod里可以测试网络等
# nslookup nginx-service  # 测试Service发现
# wget -qO- nginx-service  # 测试访问

三、总结：K8s修炼心得

为什么需要K8s？

抽象基础设施：从"我的应用跑在哪台服务器"变成"我的应用需要多少资源"
自愈能力：节点挂了？Pod飘移到其他节点。容器崩了？自动重启
弹性伸缩：流量来了自动扩容，走了自动缩容，省钱！
声明式配置：告诉K8s"我想要什么状态"，而不是"你执行这些步骤"
生态丰富：监控、日志、CI/CD、服务网格...应有尽有

避坑指南

资源限制一定要设：不然一个Pod能吃光所有内存，然后...全村吃席
别把所有东西放一个Namespace：就像别把所有衣服扔一个衣柜
健康检查不是可选项：没有健康检查的Pod就像没装刹车的车
镜像标签别用latest：不然今天更新镜像，明天全员崩溃
备份etcd：etcd是K8s的大脑，不备份？祝你好运

收尾

学习K8s就像养了一只猫：

刚开始：它高冷神秘，你不知所措
中间：它偶尔捣乱，你熬夜debug
最后：你离不开它，它优雅地帮你管理一切

K8s的最大好处？你可以跟老板说："我们的系统有自动恢复、弹性伸缩、零停机更新能力！" 然后深藏功与名，回家睡大觉。

最后的小抄：

csharp 复制代码

# 常用命令三字经
kubectl get po  # 查Pod
kubectl get svc # 查服务  
kubectl get deploy # 查部署
kubectl describe # 查详情
kubectl logs -f # 看日志
kubectl exec -it # 进容器
kubectl apply -f # 用配置
kubectl delete # 删资源
kubectl rollout restart # 重启部署

# 遇到问题三板斧
1. kubectl describe <资源>  # 看事件
2. kubectl logs <pod>      # 看日志  
3. kubectl get events      # 看集群事件

祝你在K8s的海洋里冲浪愉快，不被Pod拍死在沙滩上！🏄‍♂️🐳

谢谢你看我的文章，既然看到这里了，如果觉得不错，随手点个赞、转发、在看三连吧，感谢感谢。那我们，下次再见。

您的一键三连，是我更新的最大动力，谢谢

山水有相逢，来日皆可期，谢谢阅读，我们再会

我手中的金箍棒，上能通天，下能探海