【Kubernetes】Kubernetes 如何进行容器编排和调度？如何使用 kubectl`创建和管理 Pod、Deployment、Service？

容器编排和调度：

1. 集群架构

• Master 节点：负责控制整个集群的状态，包括调度、控制和管理。
• Node 节点：运行容器的工作节点，每个节点上有 Kubelet 代理管理 Pod 的生命周期。

2. 容器编排

Kubernetes 通过定义期望状态（Desired State）来管理容器，确保实际运行状态与期望状态保持一致。

• Pod 控制器：如 Deployment、StatefulSet、DaemonSet 等，管理容器副本数量、滚动更新等。
• 服务发现和负载均衡：通过 Service 资源进行服务暴露，并提供负载均衡功能。
• 存储管理：支持持久卷（Persistent Volume）和存储类（Storage Class）管理持久化存储。

3. 调度器（Kube-Scheduler）

Kubernetes 调度器负责决定将 Pod 分配到哪个 Node 节点。调度器会考虑：

• 资源请求（CPU、内存等）
• 节点亲和性（Node Affinity）
• 污点和容忍度（Taints and Tolerations）
• Pod 反亲和性（Pod Anti-Affinity）
• 节点健康状况

4. 自动扩缩

• 水平自动扩展（HPA）：根据 CPU 或内存使用情况自动扩展 Pod 数量。
• 集群自动扩展（Cluster Autoscaler）：自动增加或减少节点数量。
• 垂直自动扩展（VPA）：动态调整 Pod 的资源请求。

5. 健康检查和自愈

• Liveness Probe：检测容器是否存活，出现故障时重启。
• Readiness Probe：检测容器是否准备好接收流量。
• 自动重启：节点或 Pod 故障时，Kubernetes 自动在健康节点上重新调度。

6. 网络与安全

• 网络插件（CNI）：如 Flannel、Calico 提供容器网络通信。
• Network Policy：实现网络隔离和安全策略。
• RBAC（基于角色的访问控制）：确保权限管理和安全性。

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通过 kubectl 命令行工具，创建和管理 Pod、Deployment 和 Service。

1. 创建 Pod

创建一个最小的 Pod YAML 文件 (如 pod-demo.yaml)：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: my-podlabels:app: my-app
spec:containers:- name: my-containerimage: nginxports:- containerPort: 80

创建 Pod

kubectl apply -f pod-demo.yaml

查看 Pod 状态

kubectl get pods

检查 Pod 详细信息

kubectl describe pod my-pod

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2. 创建 Deployment

创建 Deployment YAML 文件 (如 deployment-demo.yaml)：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: my-deploymentlabels:app: my-app
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: my-apptemplate:metadata:labels:app: my-appspec:containers:- name: my-containerimage: nginxports:- containerPort: 80

创建 Deployment

kubectl apply -f deployment-demo.yaml

查看 Deployment 状态

kubectl get deployments

扩展或缩容副本数

kubectl scale deployment my-deployment --replicas=5

滚动更新镜像

kubectl set image deployment/my-deployment my-container=nginx:1.21

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3. 创建 Service

创建 Service YAML 文件 (如 service-demo.yaml)：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: my-service
spec:selector:app: my-appports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80type: ClusterIP

创建 Service

kubectl apply -f service-demo.yaml

查看 Service

kubectl get services

访问 Service

如果是 NodePort 类型，使用节点 IP 和端口访问；如果是 ClusterIP 类型，需要在集群内部访问。

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4. 常用管理命令

• 查看所有资源：

kubectl get all

• 删除资源：

kubectl delete pod my-pod
kubectl delete deployment my-deployment
kubectl delete service my-service

• 查看日志：

kubectl logs -f my-pod

• 进入容器内部：

kubectl exec -it my-pod -- /bin/bash

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