Linux下Kubernetes如何管理容器

Linux下Kubernetes管理容器的核心流程与实践

一、前置准备：安装基础组件

在Linux系统（如Ubuntu、CentOS）上使用Kubernetes管理容器前，需先安装Docker（容器引擎）和Kubernetes核心组件（kubelet、kubeadm、kubectl）。

• Docker安装：通过系统包管理器安装Docker（如Ubuntu使用sudo apt install docker.io），并启动服务（sudo systemctl start docker）。需配置Docker使用systemd作为cgroup驱动（编辑/etc/docker/daemon.json添加{ "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]} ），确保与Kubernetes兼容。
• Kubernetes组件安装：通过包管理器安装kubelet、kubeadm、kubectl（如Ubuntu使用sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl），并启用kubelet服务（sudo systemctl enable kubelet）。

二、搭建Kubernetes集群

Kubernetes通过集群架构管理容器，需完成Master节点初始化与Worker节点加入：

• 初始化Master节点：在Master节点运行sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16（--pod-network-cidr指定Pod网络CIDR，需与后续网络插件匹配），初始化完成后，将输出的kubeadm join命令保存（用于Worker节点加入）。
• 配置kubectl：Master节点初始化后，执行mkdir -p $HOME/.kube创建kubeconfig目录，复制admin配置文件（sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config），并修改权限（sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config），使kubectl能访问集群。
• 部署网络插件：Kubernetes需要网络插件实现Pod间通信，常用Calico（kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.8/manifests/calico.yaml）或Flannel（kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml），插件安装后需等待网络就绪。
• 加入Worker节点：在Worker节点运行Master节点输出的kubeadm join命令（如sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token < token> --discovery-token-ca-cert-hash < hash> ），将节点加入集群。

三、容器编排与管理：核心命令与YAML配置

Kubernetes通过控制器（如Deployment、StatefulSet）和Pod（容器组）管理容器，以下是常用操作：

• 使用kubectl命令行管理：
  • 部署应用：通过kubectl create deployment命令创建Deployment（如kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest），Deployment会自动创建Pod并管理其生命周期。
  • 查看资源状态：使用kubectl get命令查看集群资源（如kubectl get nodes查看节点、kubectl get pods查看Pod、kubectl get deployments查看Deployment）。
  • 扩展应用：通过kubectl scale命令调整Deployment的副本数（如kubectl scale deployment nginx --replicas=3），实现容器横向扩展。
  • 更新应用：使用kubectl set image命令更新Deployment的镜像（如kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.25），触发滚动更新（旧Pod逐步替换为新Pod）。
  • 暴露服务：通过kubectl expose命令将Deployment暴露为Service（如kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=LoadBalancer），使应用可通过集群IP或外部IP访问。
• 使用YAML配置文件管理：
  更复杂的场景推荐使用YAML文件定义资源（如Deployment、Service），例如一个Nginx Deployment的YAML文件：

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: nginx-deployment
  spec:
    replicas: 3
    selector:
      matchLabels:
        app: nginx
    template:
      metadata:
        labels:
          app: nginx
      spec:
        containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:latest
          ports:
          - containerPort: 80
  

  通过kubectl apply -f < filename> .yaml命令应用配置，kubectl delete -f < filename> .yaml删除资源。

四、容器编排进阶技巧

• Pod资源管理：在Pod或Deployment的YAML中定义resources.requests（容器所需资源的最小保证）和resources.limits（容器资源使用的最大限制）（如resources: { requests: { cpu: "500m", memory: "512Mi"} , limits: { cpu: "1", memory: "1Gi"} } ），避免资源滥用。
• 配置与敏感信息管理：使用ConfigMap管理非敏感配置（如应用参数），使用Secret管理敏感信息（如密码、密钥）。例如，创建ConfigMap：kubectl create configmap nginx-config --from-file=nginx.conf，在Deployment中挂载：volumes: [{ name: nginx-config, configMap: { name: nginx-config} } ]。
• 网络策略：通过NetworkPolicy定义Pod间的网络通信规则（如允许同一命名空间下的特定Pod访问），例如：

  apiVersion: networking.k8s.io/v1
  kind: NetworkPolicy
  metadata:
    name: allow-frontend-to-backend
  spec:
    podSelector:
      matchLabels:
        app: backend
    ingress:
    - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            app: frontend
      ports:
      - protocol: TCP
        port: 8080
  

  该策略允许带有app: frontend标签的Pod访问带有app: backend标签的Pod的8080端口。
• 自动扩展：使用**Horizontal Pod Autoscaler（HPA）**根据CPU或内存使用率自动调整Pod副本数（如kubectl autoscale deployment nginx --cpu-percent=50 --min=1 --max=10），当Pod CPU使用率超过50%时，自动增加副本数（最多10个）。

五、容器生命周期管理

• 查看容器状态：使用kubectl get pods查看Pod状态（Running表示运行中，Pending表示正在调度，Error表示出错），kubectl describe pod < pod-name> 查看Pod详情（如事件、日志）。
• 删除容器：使用kubectl delete pod < pod-name> 删除Pod（若Pod由Deployment管理，删除后会自动重建），或kubectl delete deployment < deployment-name> 删除Deployment及关联Pod。
• 日志查看：使用kubectl logs < pod-name> 查看Pod的容器日志（如kubectl logs nginx-pod-12345），kubectl logs -f < pod-name> 实时查看日志。

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