Kubernetes 入门与常用操作
kubectl
基本信息
shellkubectl --help # 查看帮助 kubectl api-versions # 查看 API 版本 kubectl cluster-info # 查看集群信息
查看信息
shellkubectl get nodes # 查看集群节点信息 kubectl get pods # 简写 po 查看 Pod 信息 kubectl get svc # 查看 Service kubectl get deploy # 查看 Deploy kubectl get rs # 查看 ReplicaSet kubectl get cm # 查看 ConfigMap kubectl get secret # 查看 Secret kubectl get ing # 查看 Ingress kubectl get pv # 查看 PersistentVolume kubectl get pvc # 查看 PersistentVolumeClaim kubectl get ns # 查看 Namespace kubectl get node # 查看 Node kubectl get all # 查看所有资源 kubectl get pods -o wide # 查看详细信息 kubectl get pod nginx # kubectl describe RESOURCE NAME 查看某类型资源信息
运行创建
shellkubectl run nginx --image=nginx # 创建并运行一个名字为nginx的Pod kubectl create deployment nginx-deploy --image=nginx # 创建 Nginx 的 Doployment资源 kubectl create -f nginx.yaml # 根据nginx.yaml配置文件创建资源 kubectl create -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml # 根据URL创建资源 kubectl create -f ./dir # 根据目录下的所有配置文件创建资源 kubectl apply -f (-k DIRECTORY | -f FILENAME | stdin) # 通过文件名或标准输入配置资源 kubectl apply -n default -f nginx.yaml # 根据 nginx.yaml 配置文件在命名空间 default 创建资源
调试交互
shellkubectl logs nginx-pod # 查看名为 nginx-pod 的 Pod 日志 kubectl port-forward nginx-pod 8080:80 # 将名为 nginx-pod 的 Pod 的80端口转发到本地 kubectl attach POD -c CONTAINER # 连接到现有的某个 Pod（将某个Pod的标准输入输出转发到本地） kubectl run nginx --image=nginx -- /bin/bash # 运行名字为 nginx 的 Pod 容器启动时执行 bash 而不是默认 nginx 服务
修改删除清理
shellkubectl label pod nginx app=test pr=xxx # 更新名字为nginx的Pod的标签 kubectl delete pod nginx # 删除名字为nginx的Pod kubectl delete pod --all # 删除 Pod 的所有实例 kubectl delete -f FILENAME # 根据YAML配置文件删除资源 kubectl scale --replicas=3 deployment/nginx # 设置名为 nginx 的 Deployment 的副本数 kubectl replace -f nginx.yaml # 根据nginx.yaml配置文件替换名字为nginx的Deployment kubectl edit deploy nginx-test # 修改名为 nginx-test 的 Deployment 配置
部署配置文件
Pod
yamlapiVersion: v1 # 指定API版本，Pod使用v1
kind: Pod # 资源类型为Pod，直接创建单个Pod实例（注意：生产中通常使用Deployment管理Pod）
metadata: # 元数据部分，描述Pod的基本信息
name: example-pod # Pod的唯一名称，必须在命名空间内唯一
namespace: default # Pod所属的命名空间，默认是default；用于逻辑隔离资源
labels: # 标签键值对，用于Pod的选择、分组和过滤（例如kubectl label或selector使用）
app: example-app # 自定义标签，表示应用名称
version: v1.0 # 版本标签，便于版本管理
annotations: # 注解键值对，不用于选择，但可存储元数据（如描述、配置或工具信息）
description: "This is an example pod with comprehensive options" # 示例描述注解
spec: # Pod规范，定义Pod的运行细节
# 容器列表：Pod至少需要一个容器（主容器），可定义多个容器共享网络和存储
containers:
- name: main-container # 容器的名称，在Pod内唯一
image: nginx:1.21 # 容器镜像的完整名称和标签（registry/image:tag）；如果未指定registry，默认使用Docker Hub
imagePullPolicy: IfNotPresent # 镜像拉取策略：Always（总是拉取）、IfNotPresent（本地不存在时拉取）、Never（仅使用本地镜像）
command: ["/bin/sh", "-c"] # 覆盖Dockerfile中的默认ENTRYPOINT，指定启动命令（数组形式）
args: ["echo 'Hello, Kubernetes!' && sleep 3600"] # 传递给command的参数；这里模拟一个简单任务后休眠
ports: # 定义容器暴露的端口列表，用于服务发现和网络配置
- containerPort: 80 # 容器内部监听的端口号
protocol: TCP # 协议类型：TCP（默认）或UDP
name: http # 端口名称，用于引用（例如在Service中）
env: # 环境变量列表，注入到容器进程中
- name: ENV_VAR1 # 变量名
value: "value1" # 变量值（静态）
- name: ENV_VAR2
valueFrom: # 从Kubernetes资源动态获取值
secretKeyRef: # 从Secret资源获取（例如敏感数据如密码）
name: my-secret # Secret的名称
key: password # Secret中的键
envFrom: # 批量导入环境变量，从ConfigMap或Secret
- configMapRef: # 从ConfigMap导入所有键值对作为环境变量
name: my-configmap # ConfigMap的名称
resources: # 资源请求和限制，影响调度和资源分配
requests: # 保证Pod至少获得这些资源；调度时使用
cpu: "100m" # CPU请求（m表示毫核，100m=0.1核）
memory: "128Mi" # 内存请求（Mi表示兆字节）
limits: # Pod不能超过这些资源；运行时强制执行
cpu: "500m" # CPU限制
memory: "256Mi" # 内存限制（超过可能导致OOM）
volumeMounts: # 卷挂载列表，将卷挂载到容器文件系统
- name: config-volume # 对应volumes中的卷名
mountPath: /etc/config # 挂载路径（容器内的绝对路径）
readOnly: true # 是否只读挂载（true表示容器不能写入）
- name: data-volume
mountPath: /data # 另一个挂载路径
livenessProbe: # 存活探针：检测容器是否正常运行；失败时重启容器
httpGet: # HTTP方式探针，向指定路径发送GET请求
path: /health # 请求路径
port: 80 # 端口（可使用端口名或数字）
initialDelaySeconds: 30 # 容器启动后延迟多久开始探测
periodSeconds: 10 # 探测间隔时间
readinessProbe: # 就绪探针：检测容器是否准备好接收流量；失败时从Service中移除
exec: # 执行命令方式探针，在容器内运行命令
command: ["cat", "/tmp/ready"] # 命令数组；成功（退出码0）表示就绪
initialDelaySeconds: 5 # 初始延迟
periodSeconds: 5 # 间隔
startupProbe: # 启动探针：检测容器是否已成功启动；用于慢启动应用，禁用其他探针直到成功
tcpSocket: # TCP套接字方式，检查端口是否可连接
port: 80
initialDelaySeconds: 10 # 初始延迟
periodSeconds: 5 # 间隔
failureThreshold: 30 # 连续失败次数阈值
lifecycle: # 生命周期钩子：在容器特定阶段执行操作
postStart: # 容器启动后立即执行（异步，不阻塞容器启动）
exec:
command: ["echo", "Container started"] # 示例：打印日志
preStop: # 容器停止前执行（阻塞停止过程，给时间清理）
exec:
command: ["echo", "Container stopping"]
securityContext: # 容器级安全上下文，控制容器运行时的安全设置
runAsUser: 1000 # 以指定用户ID运行容器进程（非root）
runAsGroup: 1000 # 以指定组ID运行
privileged: false # 是否运行在特权模式（允许访问主机设备，危险）
allowPrivilegeEscalation: false # 是否允许进程提升权限
readOnlyRootFilesystem: true # 将根文件系统挂载为只读（提高安全性）
capabilities: # Linux内核能力，精细控制权限
add: ["NET_ADMIN"] # 添加能力（如网络管理）
drop: ["ALL"] # 移除所有默认能力（最小权限原则）
# 可在此添加更多容器（sidecar模式）
# 初始化容器：在主容器启动前顺序运行，用于准备工作（如数据初始化）
initContainers:
- name: init-container # 初始化容器名称
image: busybox:1.35 # 轻量镜像
command: ["sh", "-c", "echo 'Initializing...' && sleep 5"] # 示例初始化任务
# 卷定义：声明Pod可用的存储卷，由容器挂载使用
volumes:
- name: config-volume # ConfigMap类型的卷，将ConfigMap数据作为文件挂载
configMap:
name: my-configmap
- name: data-volume # emptyDir类型的卷，临时目录，Pod删除时丢失
emptyDir: {}
- name: secret-volume # Secret类型的卷，挂载敏感数据
secret:
secretName: my-secret
- name: host-volume # hostPath类型的卷，直接挂载主机路径（危险，仅用于特定场景）
hostPath:
path: /host/path # 主机上的绝对路径
type: Directory # 类型：Directory（目录）、File等
# 重启策略：定义Pod失败时的重启行为
restartPolicy: Always # Always（总是重启）、OnFailure（仅失败时重启）、Never（不重启）
# 节点选择器：强制将Pod调度到具有特定标签的节点
nodeSelector:
kubernetes.io/os: linux # 仅调度到Linux节点
# 亲和性和反亲和性：高级调度规则，影响Pod放置
affinity:
nodeAffinity: # 节点亲和性：Pod倾向或必须调度到特定节点
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬亲和性（必须满足，否则不调度）
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/os # 节点标签键
operator: In # 操作符：In、NotIn、Exists等
values:
- linux # 匹配值
podAffinity: # Pod亲和性：Pod倾向调度到有其他Pod的节点附近
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- labelSelector: # 选择器匹配其他Pod的标签
matchLabels:
app: example-app
topologyKey: kubernetes.io/hostname # 拓扑域（例如节点）
podAntiAffinity: # Pod反亲和性：避免Pod调度到同一位置，提高可用性
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 软反亲和性（倾向但不强制）
- weight: 100 # 权重（1-100），影响调度优先级
podAffinityTerm:
labelSelector:
matchLabels:
app: example-app
topologyKey: kubernetes.io/hostname
# 容忍度：允许Pod调度到有污点的节点（tolerations匹配taints）
tolerations:
- key: "node-type" # 污点键
operator: "Equal" # 操作符：Equal或Exists
value: "spot" # 匹配值
effect: "NoSchedule" # 效果：NoSchedule、PreferNoSchedule、NoExecute
# Pod级安全上下文：应用于所有容器的全局安全设置
securityContext:
runAsUser: 1000 # 默认用户ID
runAsGroup: 1000 # 默认组ID
fsGroup: 1000 # 文件系统组ID（影响卷权限）
# 服务账户：用于Pod访问Kubernetes API（RBAC权限）
serviceAccountName: default # 默认服务账户，或自定义
# DNS配置：控制Pod的DNS解析行为
dnsPolicy: ClusterFirst # DNS策略：ClusterFirst（优先集群DNS）、Default等
dnsConfig: # 自定义DNS设置
nameservers: # 自定义DNS服务器
- 8.8.8.8 # Google DNS
options: # DNS选项
- name: ndots # 选项名
value: "2" # 值
# 主机共享设置：是否共享主机资源（通常设为false以隔离）
hostNetwork: false # 共享主机网络命名空间（true时Pod使用主机IP）
hostPID: false # 共享主机PID命名空间
hostIPC: false # 共享主机IPC命名空间
# 调度器名称：指定使用哪个调度器（默认default-scheduler）
schedulerName: default-scheduler
# 优先级类：影响调度和抢占（需要预定义PriorityClass）
priorityClassName: high-priority # 高优先级类名
# 其他高级选项（如runtimeClassName用于指定运行时、overhead用于资源开销）可根据需要添加ConfigMap
yamlkind: ConfigMap # 定义资源类型为ConfigMap
apiVersion: v1 # 指定Kubernetes API版本为v1
metadata:
name: configmap-nginx-deploy
namespace: default
data: # 配置数据
DB_HOST: "7891" # key:valueDeployment
yamlapiVersion: apps/v1 # 指定Kubernetes API版本为apps/v1
kind: Deployment # 定义资源类型为Deployment部署
metadata: # 元数据部分，包含资源的基本信息
name: nginx-deploy # 部署的名称
namespace: default # 部署所在的命名空间
labels: # 标签，用于标识和选择资源
app: nginx-deploy # 应用标签，值为nginx-deploy
spec: # 部署的详细规格配置
selector: # 选择器，用于匹配要管理的Pod
matchLabels: # 匹配标签的方式
app: nginx-deploy # 匹配带有此标签的Pod
replicas: 1 # 指定Pod副本数量为1个
strategy: # 部署更新策略
rollingUpdate: # 滚动更新配置
maxSurge: 25% # 更新时最多可以超出期望副本数的25%
maxUnavailable: 25% # 更新时最多可以有25%的Pod不可用
type: RollingUpdate # 更新类型为滚动更新
template: # Pod模板，定义要创建的Pod
metadata: # Pod的元数据
labels: # Pod的标签
app: nginx-deploy # Pod标签，与selector匹配
spec: # Pod的具体规格
# initContainers: # 初始化容器配置（已注释）
# Init containers are exactly like regular containers, except: # 初始化容器说明
# - Init containers always run to completion. # 初始化容器总是运行到完成
# - Each init container must complete successfully before the next one starts. # 每个初始化容器必须成功完成后才能启动下一个
containers: # 容器列表
- name: nginx-deploy # 容器名称
image: nginx:latest # 容器镜像及标签
resources: # 资源限制和请求
requests: # 资源请求，容器启动时保证的资源
cpu: 100m # CPU请求100毫核
memory: 100Mi # 内存请求100MB
limits: # 资源限制，容器能使用的最大资源
cpu: 100m # CPU限制100毫核
memory: 100Mi # 内存限制100MB
livenessProbe: # 存活探针，检查容器是否还在运行
tcpSocket: # 使用TCP套接字检查
port: 80 # 检查80端口
initialDelaySeconds: 5 # 容器启动后5秒开始检查
timeoutSeconds: 5 # 每次检查超时时间5秒
successThreshold: 1 # 成功1次认为探针成功
failureThreshold: 3 # 失败3次认为探针失败
periodSeconds: 10 # 每10秒检查一次
readinessProbe: # 就绪探针，检查容器是否准备好接收流量
httpGet: # 使用HTTP GET请求检查
path: / # 健康检查路径
port: 80 # 检查80端口
initialDelaySeconds: 5 # 容器启动后5秒开始检查
timeoutSeconds: 2 # 每次检查超时时间2秒
successThreshold: 1 # 成功1次认为探针成功
failureThreshold: 3 # 失败3次认为探针失败
periodSeconds: 10 # 每10秒检查一次
env: # 环境变量列表
- name: DB_HOST # 环境变量名称
valueFrom: # 从其他资源获取值
configMapKeyRef: # 从ConfigMap获取
name: nginx-deploy # ConfigMap名称
key: DB_HOST # ConfigMap中的键名
ports: # 容器端口配置
- containerPort: 80 # 容器内部端口80
name: nginx-deploy # 端口名称
volumeMounts: # 卷挂载配置
- name: localtime # 挂载的卷名称
mountPath: /etc/localtime # 容器内挂载路径
volumes: # 卷定义
- name: localtime # 卷名称
hostPath: # 主机路径类型的卷
path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai # 主机上的路径，用于设置时区
restartPolicy: Always # 重启策略，总是重启失败的容器
Service
yamlapiVersion: v1 # 指定Kubernetes API版本为v1
kind: Service # 定义资源类型为Service
metadata:
name: nginx-deploy
namespace: default
spec:
selector:
app: nginx-deploy
type: NodePort # 服务类型默认为 ClusterIP 内部服务
sessionAffinity: None
sessionAffinityConfig: # 会话亲和性配置
clientIP: # 客户端IP
timeoutSeconds: 10800 # 超时时间为10800秒
ports: # 端口配置
- name: nginx-deploy # 端口名称
protocol: TCP # 使用TCP协议
port: 80 # 服务端口
targetPort: 80 # 容器端口
# If you set the `spec.type` field to `NodePort` and you want a specific port number,
# you can specify a value in the `spec.ports[*].nodePort` field.
nodePort: 30080 # NodePort 每个节点的指定端口进行访问，范围需要在 30000-32767 之间