云原生学习——容器的基本概念和Kubernetes 核心概念

news2025/1/13 13:22:54

https://developer.aliyun.com/learning/course/572/detail/7786

什么是容器(Container)？

什么是镜像(docker)？

分层和复用

运行后名称为 demo，进程是top命令

二、容器的生命周期

数据卷是一个特殊的目录

四、容器 VS VM

虚拟机

一、什么是 Kubernetes

二、Kubernetes 有如下几个核心的功能：

三、Kubernetes 的架构

水平扩张（负载）

热备从广义上讲，就是服务器高可用应用的另一种说法，可写可读之类。

四、Kubernetes 的核心概念与它的 API

五、以一个 demo 结尾

最后一部分，我想以一个例子来结束，让大家跟我一起来尝试一个 kubernetes，在尝试 Kubernetes 之前，我希望大家能在本机上安装一下 Kubernetes，安装一个 Kubernetes 沙箱环境。

安装这个沙箱环境，主要有三个步骤：

首先需要安装一个虚拟机，来在虚拟机中启动 Kubernetes。我们会推荐大家利用 virtualbox 来作为虚拟机的运行环境；

安装 VirtualBox： https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

其次我们需要在虚拟机中启动 Kubernetes，Kubernetes 有一个非常有意思的项目，叫 minikube，也就是启动一个最小的 local 的 Kubernetes 的一个环境。

minikube 我们推荐使用下面写到的阿里云的版本，它和官方 minikube 的主要区别就是把 minikube 中所需要的 Google 上的依赖换成国内访问比较快的一些镜像，这样就方便了大家的安装工作；

安装 MiniKube（中国版）: https://yq.aliyun.com/articles/221687

最后在安装完 virtualbox 和 minikube 之后，大家可以对 minikube 进行启动，也就是下面这个命令。

启动命令：minikube start —vm-driver virtualbox

如果大家不是 Mac 系统，其他操作系统请访问下面这个链接，查看其它操作系统如何安装 minikube 沙箱环境。

https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-minikube/

当大家安装好之后，我会跟大家一起做一个例子，来做三件事情：

提交一个 nginx deployment；

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml

升级 nginx deployment；

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment-update.yaml

扩容 nginx deployment。

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment-scale.yaml

第一步，我们提交一个 nginx 的 Deployment，然后对这个 Deployment 进行一次版本升级，也就是改变它中间 Pod 的版本。最后我们也会尝试对 nginx 进行一次扩容，进行一次水平的伸缩，下面就让大家一起跟我来尝试这三个操作吧。

首先，我们先看一下 minikube 的 status，可以看到 kubelet master 和 kubectl 都是配置好的。

下一步我们利用 kubectl 来看一下这个集群中节选的状态，可以看到这个master 的节点已经是running状态：

我们就以这个为节点，下面我们尝试去看一下现在集群中 Deployment 这个资源：

可以看到集群中没有任何的 Deployment，我们可以利用 watch 这个语义去看集群中 Deployment 这个资源的变化情况。

下面我们去做刚才想要的三个操作：第一个操作是去创建一个 Deployment。可以看到下面第一个图，这是一个 API 的 content，它的 kind 是 Deployment，name 是 nginx-deployment, 有图中它的 replicas 数目是2，它的镜像版本是 1.7.9。

我们下面还是回到 kubectl 这个 commnd 来执行这次 Deployment 的真正的操作。我们可以看到一个简单的操作，就会去让 Deployment 不停地生成副本。

Deployment 副本数目是 2 个，下面也可以 describe 一下现在的 Deployment 的状态。我们知道之前是没有这个 Deployment 的，现在我们去 describe 这个 nginx-deployment。

下图中可以看到：有一个 nginx-deployment 已经被生成了，它的 replicas 数目也是我们想要的、selector 也是我们想要的、它的 image 的版本也是 1.7.9。还可以看到，里面的 deployment-controller 这种版本控制器也是在管理它的生成。

下面我们去升级这个 Deployment 版本，首先下载另外一个 yaml 文件 deployment-update.yaml，可以看到这里面的 image 本身的版本号从 1.7.9 升级到 1.8。

接下来我们重新 apply 新的 deployment-update 这个 yaml 文件。

可以看到，在另一边的屏幕上显示出了这个 Deployment 升级的一些操作，最终它的 up-to-date 值从 0 变成了 2，也就是说所有的容器都是最新版本的，所有的 Pod 都是最新版本的。我们也可以 discribe 具体去看一下是不是所有 Pod 的版本都被更新了，可以看到这个 image 的版本由 1.7.9 真正更新到了 1.8。

最后，我们也可以看到 controller 又执行了几次新的操作，这个控制器维护了整个 Deployment 和 Pod 状态。

最后我们演示一下给 Deployment 做水平扩张，下载另一个 yaml 文件 deployment-scale.yaml，这里面的 replicas 数目已经从 2 改成了 4。

回到最开始的窗口，用 kubectl 去 apply 这个新的 deployment-scale.yaml 文件，在另外一个窗口上可以看到，当我们执行了 deployment-scale 操作之后，它的容器 Pod 数目从 2 变成了 4。我们可以再一次 describ 一下当前集群中的 deployment 的情况，可以看到它的 replicas 的数目从 2 变到了 4，同时也可以看到 controller 又做了几次新的操作，这个 scale up 成功了。