云原生入门系列|第2集:搭建你的第一个K8s实验环境 —— minikube 零基础教程

云原生入门系列|第2集:搭建你的第一个K8s实验环境 ------ minikube 零基础教程

1. 为什么需要本地环境?

学游泳不能只在岸上看视频,学K8s也不能只看概念。你需要一个可随意折腾的集群,而且是免费的、跑在你自己的电脑上。

生产环境的集群至少需要几台服务器,但本地开发可以用 minikube ------ 一个单节点的K8s集群,占用资源小(通常分配2核4GB内存即可),支持 Linux/macOS/Windows。

除了 minikube,还有 kind (K8s in Docker)、k3s 等选择。但对于初学者,minikube 最成熟,文档最全。

2. 安装前的准备

minikube 需要一个虚拟化或容器驱动。推荐使用 Docker(如果你已经安装了 Docker Desktop):

  • Windows:安装 Docker Desktop for Windows,并启用 WSL2 后端。
  • macOS:安装 Docker Desktop for Mac。
  • Linux:安装 Docker Engine。

然后去 minikube 官网 下载适合你系统的二进制文件。

Windows 快速安装(使用 winget):

powershell 复制代码
winget install minikube

macOS 使用 brew:
brew install minikube
Linux:
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube
}
  1. 启动你的第一个集群
    一切顺利的话,一条命令启动:
    minikube start
    如果没有报错,你会看到类似输出:

😄 minikube v1.33.0 on Ubuntu 22.04

✨ Using the docker driver based on user configuration

👍 Starting control plane node minikube in cluster minikube

🔥 Creating docker container (CPUs=2, Memory=2200MB) ...

🐳 Preparing Kubernetes v1.28.3 on Docker 24.0.7 ...

🔗 Configuring bridge CNI (Container Networking Interface) ...

🔎 Verifying Kubernetes components...

🌟 Enabled addons: default-storageclass, storage-provisioner

🏄 Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and default namespace

这时候你的 K8s 集群已经运行起来了。执行 kubectl get nodes,应该看到一个叫 minikube 的节点状态为 Ready。

  1. 关于 kubectl ------ 与 K8s 对话的瑞士军刀
    kubectl 是 K8s 的命令行工具。minikube 启动时会自动配置 kubectl 指向自己。如果你还没有 kubectl,minikube 会帮你装好一个(minikube kubectl --),但为了方便,建议单独安装。

验证 kubectl 是否可用:

bash

kubectl version --client --short

常用别名:很多人喜欢设置 alias k=kubectl,后续文章我们也将使用 k 来简化。

  1. 你的第一个 Pod
    现在集群准备好了,我们来运行一个真正的容器化应用。创建 nginx Pod:

bash

kubectl run my-nginx --image=nginx --port=80

这条命令会创建一个名为 my-nginx 的 Pod,容器镜像为 nginx。查看 Pod 状态:

bash

kubectl get pods

一开始是 ContainerCreating,几十秒后变成 Running。

此时 Pod 在集群内部有一个 IP(可通过 kubectl get pod my-nginx -o wide 查看)。但这个 IP 只有集群内部能访问。我们怎样才能在浏览器里看到 nginx 欢迎页呢?需要用到 端口转发:

bash

kubectl port-forward pod/my-nginx 8080:80

然后打开浏览器访问 http://localhost:8080,你会看到 nginx 主页。按 Ctrl+C 停止转发。

  1. 几个必会的 minikube 命令

    命令 作用

    minikube status 查看集群状态(是否 running)

    minikube pause / unpause 暂停/恢复集群(不销毁资源)

    minikube stop 停止集群(虚拟机或容器停止)

    minikube start 重新启动已存在的集群

    minikube delete 删除整个集群(所有资源被清空)

    minikube dashboard 打开 Web UI 管理界面(非常直观,推荐探索)

    执行 minikube dashboard 后,会自动打开浏览器,里面有工作负载、网络、存储等图形化面板。

  2. 遇到问题怎么办?

    问题1:minikube start 卡在 "Starting the cluster"

    检查你的 Docker 是否正在运行。

尝试 minikube delete 后重新 start。

指定驱动:minikube start --driver=docker 或 --driver=hyperkit(macOS)。

问题2:kubectl get nodes 显示 "The connection to the server ... was refused"

确认 minikube 状态:minikube status。

如果没有 running,执行 minikube start。

问题3:端口转发时提示 "Unable to listen on port 8080"

8080 可能被其他程序占用,更换一个端口,如 kubectl port-forward pod/my-nginx 8888:80,访问 localhost:8888。

  1. 扩展:用 kind 做备选环境
    如果你觉得 minikube 太重(需要虚拟化),可以尝试 kind(Kubernetes in Docker)。它完全运行在 Docker 容器中,启动速度更快。

安装 kind:

bash

brew install kind # macOS

或者从 GitHub releases 下载。

创建集群:

bash

kind create cluster --name my-k8s

之后 kubectl cluster-info --context kind-my-k8s 确认。删除集群:kind delete cluster --name my-k8s。

  1. 本集实战任务
    为了巩固今天的知识,请完成以下小任务:

启动 minikube 集群。

创建一个 Pod 运行 httpd(apache)镜像。

用 kubectl port-forward 让本机能访问到 httpd 默认页面。

打开 minikube dashboard,在界面里找到你刚刚创建的 Pod,查看它的日志。

完成这些,你就拥有了一个随时可用的 K8s 实验环境。

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