前言
在云原生时代，Kubernetes（简称K8s）已成为容器编排的事实标准，它能自动化部署、扩展和管理容器化应用，解决了传统部署模式的诸多痛点。本文将从云原生基础、K8s核心概念、集群部署实操到日常运维管理，为你提供一份全面的K8s学习与实践指南，助力快速上手并落地生产。
一、Kubernetes 操作管理概述
1、核心概念梳理
1.1 Kubernetes 管理操作分类
| 类型 | 别称 | 特点 |
|---|---|---|
| 陈述式 | 命令式 | 直接通过 kubectl 命令操作资源，增删查方便，修改复杂 |
| 声明式 | 配置清单式 | 通过 YAML/JSON 配置文件定义资源最终状态，适合复杂场景和自动化 |
1.2 陈述式管理核心原理
- Kubernetes 所有操作都通过 apiserver 接口完成，是唯一入口；
kubectl是官方 CLI 工具，负责将用户命令转为 apiserver 可识别的请求；- 核心优势：操作直观，适合快速调试；核心劣势：无法保留操作记录，不适合大规模运维。
2、高频操作命令（分类整理）
2.1 基础环境与权限
bash
# 授权（解决dashboard等组件权限不足问题）
kubectl create clusterrolebinding serviceaccount-cluster-admin \
--clusterrole=cluster-admin \
--user=system:serviceaccount:kubernetes-dashboard:kubernetes-dashboard
# 启用kubectl命令自动补全（bash环境）
source <(kubectl completion bash)
# 查看kubelet日志（排查节点问题）
journalctl -u kubelet -f2.2 集群信息查看
bash
kubectl --help # 查看命令帮助
kubectl version # 查看k8s版本（客户端+服务端）
kubectl api-resources # 查看所有资源对象及简写（如pods→po，deployments→deploy）
kubectl cluster-info # 查看集群核心组件地址（apiserver、etcd等）
kubectl get componentstatuses # 查看master节点状态（控制器、调度器、etcd）2.3 命名空间操作
bash
kubectl get namespace # 查看所有命名空间
kubectl create ns <命名空间名> # 创建命名空间（如kubectl create ns app）
kubectl delete namespace <命名空间名> # 删除命名空间2.4 资源对象操作（核心）
（1）Deployment（副本控制器）
bash
# 创建Deployment（指定镜像和命名空间）
kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx -n kube-public
# 查看Deployment/Pod
kubectl get deploy -n kube-public # 查看Deployment
kubectl get pods -n kube-public # 查看Pod（-o wide显示IP/节点）
kubectl describe deploy nginx-wl -n kube-public # 查看Deployment详细信息
kubectl describe pod <pod名> -n kube-public # 查看Pod详细信息（排查故障）
# 扩缩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=2 -n kube-public # 扩容到2个副本
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=1 -n kube-public # 缩容到1个副本
# 删除Deployment（会自动删除关联Pod）
kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public（2）Pod 操作
bash
# 进入Pod容器（交互式终端）
kubectl exec -it <pod名> bash -n <命名空间>
# 删除Pod（Deployment管理的Pod会自动重建）
kubectl delete pod <pod名> -n <命名空间>
# 强制删除卡死的Pod（terminate状态）
kubectl delete pod <pod名> -n <命名空间> --force --grace-period=0
# --grace-period=0：跳过30s优雅退出，立即终止（3）Service（服务暴露）
Service 是 Pod 的访问入口，核心类型及端口说明：
| 类型 | 用途 | 端口说明 |
|---|---|---|
| ClusterIP | 集群内部访问（默认） | port：集群内访问端口（clusterIP:port） |
| NodePort | 集群外部访问 | nodePort：宿主机端口（30000-32767），外部通过「节点IP:nodePort」访问 |
| LoadBalancer | 云平台负载均衡 | 自动绑定云厂商LB，适合生产环境 |
| ExternalName | 映射外部域名 | 无需端口，仅做域名转发 |
创建 Service 示例：
bash
# 将Deployment暴露为NodePort类型Service
kubectl expose deployment nginx-wl --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n kube-public
# --port：Service集群内端口；--target-port：Pod容器端口二、K8s核心运维命令与项目生命周期管理
1. 两种资源管理方式
| 管理方式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 陈述式（命令式） | 直接通过kubectl命令操作，简单直观 | 快速测试、临时操作 |
| 声明式（配置清单） | 通过YAML/JSON文件定义资源，可版本控制 | 生产环境、复杂配置、批量操作 |
2. 常用陈述式命令
（1）基础信息查看
bash
kubectl version # 查看版本
kubectl cluster-info # 查看集群信息
kubectl get nodes # 查看节点
kubectl get pods -A # 查看所有命名空间Pod
kubectl get deployment -n default # 查看指定命名空间Deployment
kubectl describe pod <pod-name> # 查看Pod详细信息（2）资源操作
bash
# 创建命名空间
kubectl create ns app
# 创建Deployment
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --replicas=3
# 暴露Service（NodePort类型）
kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-svc --type=NodePort
# 扩缩容
kubectl scale deployment nginx --replicas=5
# 进入容器
kubectl exec -it <pod-name> bash
# 删除资源
kubectl delete deployment nginx
kubectl delete svc nginx-svc
kubectl delete ns app（3）更新与回滚
bash
# 更新镜像版本
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15
# 查看更新历史
kubectl rollout history deployment/nginx
# 回滚到上一版本
kubectl rollout undo deployment/nginx
# 回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=13. 声明式管理操作
bash
# 导出资源配置
kubectl get deployment nginx -o yaml > nginx-deploy.yaml
# 编辑配置文件并应用
vim nginx-deploy.yaml
kubectl apply -f nginx-deploy.yaml
# 在线编辑资源
kubectl edit deployment nginx
# 删除资源
kubectl delete -f nginx-deploy.yaml4. 常用发布策略
（1）滚动发布（默认）
渐进式更新Pod，先创建新Pod，再删除旧Pod，不中断服务。
（2）金丝雀发布（灰度发布）
bash
# 1. 更新镜像并暂停滚动
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.16 && kubectl rollout pause deployment/nginx
# 2. 验证新Pod状态
kubectl get pods -w
# 3. 确认正常后继续滚动
kubectl rollout resume deployment/nginx三、常见问题排查
- Node状态为NotReady ：检查Calico等网络插件是否正常运行，执行
kubectl get pods -n kube-system | grep calico。 - Pod处于Pending状态 ：可能是资源不足或调度约束，执行
kubectl describe pod <pod-name>查看事件。 - Dashboard登录失败：检查Token是否正确，或重新创建管理员用户，确保权限绑定正确。
- 容器启动失败 ：执行
kubectl logs <pod-name>查看日志，排查镜像拉取或配置问题。
四、声明式资源管理方法
1、声明式资源管理核心原理
声明式管理的核心是 "定义最终状态"：你不需要关心"如何操作"，只需要在 YAML/JSON 配置清单中定义资源的最终状态，Kubernetes 会自动对比当前状态和目标状态，完成差异调整。
| 维度 | 陈述式（命令式） | 声明式（配置清单式） |
|---|---|---|
| 操作方式 | 直接执行 kubectl 命令 |
编写 YAML 配置，通过 kubectl apply/delete -f 应用 |
| 核心特点 | 即时操作，无状态记录 | 以文件为唯一数据源，可版本控制、可复用、可审计 |
| 适用场景 | 快速调试、临时操作 | 生产环境、自动化部署（CI/CD）、复杂资源管理 |
| 语法示例 | kubectl create deployment nginx --image=nginx |
kubectl apply -f nginx-deploy.yaml |
2、声明式管理核心操作（完整流程）
2.1 配置清单的查看与解释（理解配置结构）
声明式管理的前提是看懂 YAML 配置，以下命令帮你快速解析配置结构：
bash
# 1. 导出已有资源的 YAML 配置（作为编写模板）
kubectl get deployment nginx -o yaml > nginx-deploy.yaml # 导出Deployment配置
kubectl get service nginx -o yaml > nginx-svc.yaml # 导出Service配置
# 2. 解释配置字段含义（新手必备）
kubectl explain deployment.metadata # 查看Deployment的metadata字段说明
kubectl explain deployment.spec.replicas # 查看副本数字段说明
kubectl explain service.spec.type # 查看Service类型字段说明
kubectl explain service.spec.ports.port # 查看Service端口字段说明2.2 配置清单的修改与应用（离线/在线）
（1）离线修改（推荐，可版本控制）
步骤：导出配置 → 本地修改 → 删除旧资源（可选）→ 应用新配置
bash
# ① 导出配置文件
kubectl get service nginx -o yaml > nginx-svc.yaml
# ② 本地编辑（比如修改端口为8080）
vim nginx-svc.yaml
# 找到 spec.ports.port 字段，将值改为8080
# ③ 若apply不生效，先删除旧资源（避免配置冲突）
kubectl delete -f nginx-svc.yaml
# ④ 应用新配置（核心命令）
kubectl apply -f nginx-svc.yaml
# ⑤ 验证结果
kubectl get svc nginx（2）在线修改（临时调整，不修改本地文件）
适合临时调试，修改即时生效，但本地 YAML 文件不会同步更新：
bash
# 在线编辑Service配置（默认打开vim编辑器）
kubectl edit service nginx
# 在编辑器中修改 spec.ports.port 为888，保存退出即可生效
# 验证修改结果
kubectl get svc nginx2.3 Deployment 版本更新（暂停/恢复，灰度发布）
这是声明式管理中最常用的"更新"场景，通过暂停/恢复实现灰度发布，确保更新安全：
bash
# ① 更新镜像版本，并暂停Deployment（新增Pod但不删除旧Pod）
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx
# ② 监控更新过程（-w 实时刷新）
kubectl get pods -w
# 此时会看到新Pod创建，但旧Pod不会删除，可验证新Pod是否正常
# ③ 验证新Pod（比如curl访问）
curl -I <新Pod的IP>
curl -I <NodeIP:Service的NodePort>
# ④ 确认新Pod正常后，恢复更新（删除旧Pod，完成全量更新）
kubectl rollout resume deployment/nginx
# ⑤ 查看更新状态和最终结果
kubectl rollout status deployment/nginx # 查看更新进度
kubectl get pods -w # 实时查看Pod替换过程2.4 资源删除（声明式 vs 陈述式）
| 方式 | 命令示例 | 特点 |
|---|---|---|
| 陈述式删除 | kubectl delete service nginx |
直接指定资源名删除，依赖集群当前状态 |
| 声明式删除 | kubectl delete -f nginx-svc.yaml |
基于配置文件删除，与文件保持一致，更规范 |
bash
# 声明式删除（推荐）
kubectl delete -f nginx-deploy.yaml # 删除Deployment
kubectl delete -f nginx-svc.yaml # 删除Service
# 陈述式删除（临时操作）
kubectl delete deployment/nginx # 删除Deployment
kubectl delete svc/nginx-service # 删除Service
# 验证删除结果
kubectl get all # 查看所有资源，确认目标资源已删除3、核心配置清单示例（快速参考）
以下是最基础的 Deployment + Service 配置清单模板（nginx-deploy-svc.yaml），你可基于此修改：
yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: default
spec:
replicas: 2 # 副本数
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14 # 镜像版本
ports:
- containerPort: 80
--- # 分隔符，一个文件可定义多个资源
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
namespace: default
spec:
type: NodePort # Service类型
selector:
app: nginx # 关联Deployment的Pod标签
ports:
- port: 80 # 集群内访问端口
targetPort: 80 # Pod容器端口
nodePort: 30080 # 外部访问端口（30000-32767）应用这个配置的命令：
bash
kubectl apply -f nginx-deploy-svc.yaml小结
- 声明式核心：以 YAML 配置文件为"唯一数据源"，定义资源最终状态，而非操作步骤；
- 修改方式 ：离线修改（
apply -f）可版本控制，推荐生产环境；在线修改（edit）适合临时调试； - 版本更新 ：
rollout pause/resume实现灰度发布，先验证新Pod再完成全量更新，降低更新风险； - 删除规范 ：声明式删除（
delete -f）比陈述式更规范，适合生产环境，避免"删错资源"。
声明式管理是 Kubernetes 运维的核心，掌握 YAML 配置编写和 apply/delete 命令，就能应对绝大多数生产环境的资源管理场景。
总结
Kubernetes作为云原生的核心技术，其学习曲线虽陡，但掌握后能极大提升应用部署与运维效率。本文从基础概念到实操部署，再到日常运维，覆盖了K8s的核心知识点。建议新手先通过Minikube熟悉基础操作，再搭建生产级集群实践。随着实践深入，你会逐渐体会到K8s在弹性伸缩、高可用、自动化运维等方面的强大能力，为业务增长提供坚实的技术支撑。