学习 Kubernetes，第一部分，基础知识、部署和 Minikube

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Kubernetes 致力于编排容器化应用。Docker 非常适合你最初的几个容器。一旦你需要在多台机器上运行容器，需要扩容/缩容、分配负载等等，你就需要一个编排器——Kubernetes。

这是有关 Kubernetes 的系列文章的第一部分，因为这个话题很重要！

• 第一部分 - 从头开始​​，第一部分，基础知识，部署和 Minikube，我们在这里
• 第二部分：服务和标签简介在本部分中，我们将加深对 Pod 和节点的了解。我们还将介绍服务和标签，以及如何使用标签来查询我们的工件。
• 第三部分 扩展这里我们介绍如何扩展我们的应用程序
• 第四部分 - 自动扩展在本部分中，我们将了解如何设置自动扩展，以便处理突然大量增加的传入请求

在这一部分中我希望涵盖以下内容：

• 为什么要使用Kubernetes和 Orchestration
• 你好，世界：Minikube 基础知识，讲解 Minikube，简单部署示例
• 集群和基本命令、节点、 
• 部署，它是什么以及如何部署应用程序
• Pod 和 Node，解释概念和故障排除

 为什么要进行编排

一切都始于容器。容器使我们能够创建可重复的环境，因此开发、预发布和生产环境的外观和功能都相同。我们获得了可预测性，而且由于它们从主机操作系统中获取资源，因此也非常轻量。这对于开发人员和运维人员来说是一个重大突破，但容器 API 实际上仅适用于一次管理几个容器。大型系统可能包含数百个甚至数千个容器，也需要进行管理，以便我们能够执行诸如调度、负载均衡、分发等操作。

此时，我们需要编排系统来处理所有这些容器实例。这就是 Kubernetes 的用武之地。

资源

• Kubernetes.io了解 Kubernetes 的最佳资源之一是 Google 的官方 Kubernetes 网站。
• Kubernetes 概述Kubernetes 概述、其各个部分以及其工作原理
• 免费 Azure 帐户如果您想试用 AKS、Azure Kubernetes 服务，您将需要一个免费的 Azure 帐户
• 云端 Kubernetes你是否觉得自己已经了解 Kubernetes 的方方面面，只想学习如何使用托管服务？那么这个链接正适合你
• AKS、Azure Kubernetes 服务文档Azure Kubernetes 服务，托管 Kubernetes
• AKS 的最佳实践您已经了解 AKS 并想学习如何更好地使用它？

Kubernetes 

那么我们对 Kubernetes 了解多少？

它是一个用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统

我们先从它的名字说起。它在希腊语中是“舵手”的意思，也就是掌舵的人。所以它的标志看起来像这样，就像船上的方向盘：

它也被称为K8s ，所以K ubernete s中间的 8 个字符被去掉了。现在你可以让你的朋友知道为什么它被称为 K8 了。

以下是一些关于其起源的 Jeopardy 知识。Kubernetes 诞生于 Borg 和 Omega 系统。它于 2014 年捐赠给CNCF（云原生计算基金会）。它使用 Go/Golang 编写。

如果我们抛开这些琐碎的知识，你会发现它是由谷歌根据自身处理大量容器的经验而构建的。它也是开源的，并且经过实战检验，能够处理真正大型的系统，例如行星级的大型系统。

因此销售宣传是：

每周运行数十亿个容器，Kubernetes 无需增加运营团队即可扩展

听起来很神奇吧？数十亿个容器，因为我们都是谷歌规模。不是吗？:) 好吧，即使你有 10 到 100 个容器，它也适合你。

 入门

好吧好吧，假设我同意这一切，我该如何开始呢？

迫不及待了，好啊，让我们开始用 Minikube 做一些实际的事情吧

好的，听起来不错。我是个程序员，喜欢实用的东西。Minikube 是什么？

Minikube 是一个让我们在本地运行 Kubernetes 的工具

哦，太好了，我的小机器上有数百万个容器？

好吧，不，让我们从一些开始，同时学习 Kubernetes 基础知识。

安装

要安装 Minikube，请转到此安装页面

只需几个简单的步骤，我们就可以安装

• 虚拟机管理程序
• Kubectl（Kube控制工具）
• 迷你库贝

 跑步

输入以下命令启动并运行该程序：

minikube start

它看起来应该是这样的：

您还可以确保kubectl已正确安装并运行：

kubectl version

应该给你这样的回应：

好的，现在我们准备学习 Kubernetes。

 学习 kubectl 和基本概念

在学习 Kubernetes 时，让我们通过了解更多有关kubectl命令行程序的知识来做到这一点，该程序可以让我们与集群进行交互，并让我们在该集群上部署和管理应用程序。

集群（Cluster）这个词的意思只是一组类似的东西，但在 Kubernetes 的语境中，它指的是一台Master和多台称为 的工作机器Nodes。节点过去被称为 Minions。

动图

主节点决定在节点上运行什么，包括计划的工作负载或容器化应用程序。这引出了我们的下一个命令：

kubectl get nodes

这应该给我们这样的结果： 这告诉我们有哪些节点可以工作。

接下来，让我们尝试使用run以下命令在 Kubernetes 上运行我们的第一个应用程序：

kubectl run kubernetes-first-app --image=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v1 --port=8080

这应该给我们如下的回应：

接下来让我们使用以下命令检查一切是否正常运行：

kubectl get deployments

终端中显示以下内容：

在将我们的应用程序放到 Kluster 上时，通过调用run命令，Kubernetes 在后台执行了一些操作，它：

• 搜索可以运行应用程序实例的合适节点，由于只有一个节点，因此选择了该节点
• 安排应用程序在该节点上运行
• 配置集群在需要时重新安排新节点上的实例

接下来我们要介绍一下概念Pod，那么什么是Pod呢？

Pod 是最小的可部署单元，由一个或多个容器组成，例如 Docker 容器。关于 Pod，我们目前就讲到这里，但如果你真的想了解更多，可以阅读这里。

这里之所以提到 Pod，是因为我们的容器和应用都位于 Pod 内部。此外，Pod 运行在一个私有的隔离网络中，虽然其他 Pod 和服务可以看到它，但网络外部无法访问。这意味着我们无法通过命令访问我们的应用curl。

不过我们可以改变这一点。目前有多种方法可以将我们的应用程序暴露给外界，但我们将使用代理。

现在打开第二个终端窗口并输入：

kubectl proxy

这将以kubectlAPI 的形式公开，我们可以通过 HTTP 请求进行查询。结果应该如下所示：现在，我们无需再输入任何内容， 只需输入以下内容即可获得相同的结果：

kubectl versioncurl http://localhost:8001/version

Kubernetes 内部的 API Server 已经为每个 Pod 创建一个 Endpoint，并根据其 Pod 名称进行管理。因此，下一步就是找到 Pod 的名称：

kubectl get pods

这将列出您拥有的所有 pod，此时它应该只是一个 pod，看起来像这样：

然后你可以将其保存到变量中，如下所示：

最后，我们现在可以进行 HTTP 调用来了解有关我们的 pod 的更多信息：

curl http://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/pods/$POD_NAME

这将给我们一个很长的 JSON 响应（我稍微修剪了一下但它还是很长...）

对于我们这些应用开发者来说，这或许没什么特别的吸引力。我们想知道应用的运行情况。最好的方法就是查看日志。我们用这个命令来做：

kubectl logs $POD_NAME

正如您在下面看到的，我们知道从我们的应用程序获取日志：

现在我们知道了 Pod 的名称，我们可以做各种事情，比如检查它的环境变量，甚至可以进入容器内部查看内容。

kubectl exec $POD_NAME env

得出以下结果：

现在让我们进入容器内部：

kubectl exec -ti $POD_NAME bash

我们进入了！这意味着我们甚至可以看到源代码的样子：

cat server.js

在我们的容器内，我们现在可以通过输入以下命令来访问正在运行的应用程序：

curl http://localhost:8080

概括

我们现在就到此为止。
我们到底学到了什么？

• Kubernetes，它的起源
• 为什么你很快就会需要它
• Master、Nodes 和 Pods 等概念
• Minikube、kubectl 以及如何将镜像部署到我们的集群

感觉还有很多东西要学？你说得对，这是一个很大的话题。

我希望您继续关注接下来的部分，我们将在其中了解有关节点、Pod、服务、扩展、更新以及最终如何在云中使用托管服务的更多信息。

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