企业官网建设流程全解析

K8s

kubernetes核心概念

1 有了docker 什么要用kubernetes

2 多容器跨主机提供服务

3 多容器分布节点部署

4 多容器的升级

5 高效管理容器

docker管理工具

Docker compose, docker machine, docker swarm

常见的容器编排工具：

kubernetes google伯格系统

swarm 2018已经被docker废弃

mesos marathon 容器编排组件

Kubernetes简介：

Kubernetes（简称 K8s，8 代表 k 和 s 中间的 8 个字母 ubernete），是 Google 开源的容器编排平台，使用 Go 语言开发，基于 Google 内部 Borg 系统演化而来，现在属于 CNCF 云原生基金会毕业项目，是容器编排的事实工业标准。

核心作用：管理大规模 Docker 等容器，实现容器自动化部署、扩缩容、故障自愈，把一堆服务器抽象成一个大资源池。

解决什么问题：

Docker 只解决了单个容器打包、运行；

当几十、上百个容器分布在多台服务器时，手动管理会遇到很多痛点：

1.容器挂掉需要手动重启

2.流量大了手动增加实例，流量下降手动减少

3.容器漂移 IP 变化，访问如何统一

4.多机器容器调度、版本滚动升级、回滚

5.存储、网络统一管理

K8s 就是用来自动化处理以上全部工作。

关键能力：

自愈：容器崩溃、节点宕机，自动重建 Pod

弹性伸缩 HPA：依据 CPU / 内存 / 自定义指标自动增减 Pod 副本

滚动升级 & 回滚：新版本逐步替换旧实例，出问题一键回滚

服务发现与负载均衡：内置 Service 实现内部负载均衡

存储编排：自动挂载本地、云存储

资源限制：给 Pod 设置 CPU、内存 request/limit，防止资源抢占

声明式 API：写 yaml 定义期望状态，K8s 自动向该状态靠拢，不是命令式操作。

和 OpenStack 区别：

OpenStack：IaaS，管理虚拟机、网络、存储，管理虚机生命周期

K8s：容器编排平台，管理容器；可以跑在虚拟机、物理机、云上。

kubernetes架构与组件

核心架构（主从架构）：

分为 Master 控制平面（控制节点） + Node 工作节点

控制平面（Master），集群大脑

kube‑apiserver：集群唯一入口，所有操作都走它，API 接口，鉴权校验，读写 etcd

etcd：分布式键值存储，保存集群全部数据（配置、状态），集群数据库

kube‑controller‑manager：各类控制器，维持资源期望状态，比如 Pod 挂了新建 Pod

kube‑scheduler：调度器，负责把 Pod 分配到合适的 Node 节点

Node 工作节点，真正跑业务容器

kubelet：每个节点代理，跟 Master 通信，管理本机 Pod 生命周期，保证 Pod 正常运行

kube‑proxy：网络代理，维护节点网络规则，实现 Service 访问、负载均衡

容器运行时：docker/containerd，真正执行容器启停

下面，以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系：

kubernetes环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中，一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件,apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上,此时它会从etcd中读取各个node节点的信息，然后按照特定的算法进行选择，并将结果告知apiServer，apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务，kubelet接收到指令后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod，pod是kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在pod中至此，一个nginx服务就运行了，如果需要访问nginx，就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理。这样外界用户就可以访问集群中的nginx服务了

k8s核心资源对象：

Pod：K8s 最小调度单元，一个 Pod 包含一个或多个紧密耦合容器，共享网络 / 存储；Pod 是临时的，可以随时销毁重建，IP 会变。

Deployment：无状态应用管理，管理 Pod 副本，支持滚动升级、回滚、副本扩缩，日常业务最常用。

StatefulSet：有状态应用（MySQL、Redis），稳定网络标识、稳定存储，有序启停。

DaemonSet：每个（或指定）Node 运行一个 Pod，比如日志采集、监控 agent。

Job/CronJob：一次性任务、定时任务。

Service：给一组 Pod 提供固定访问入口，负载均衡，屏蔽 Pod 动态 IP 变化，ClusterIP/NodePort/LoadBalancer 等类型。

ConfigMap / Secret：配置文件、敏感密码配置，解耦镜像和配置。

PV/PVC：存储抽象，持久化存储管理。

Namespace：命名空间，集群资源逻辑隔离，做项目、环境划分。

K8s 核心组件：

整体分为控制平面（Master） 和 工作节点（Node） 两大部分。

控制平面（集群大脑，管理整个集群）

kube‑apiserver

集群唯一 API 入口，所有 kubectl、yaml 操作都访问它；做鉴权、校验，负责读写 etcd，是集群的网关。

etcd

分布式键值数据库，保存集群全部状态数据（配置、节点信息、Pod 状态），集群唯一存储，必须高可用。

kube‑controller‑manager

控制器管理器，运行各类控制器，持续比对「期望状态」和「实际状态」。

例：Pod 崩溃就新建 Pod、节点故障回收资源。

kube‑scheduler

调度器，监听新创建未绑定节点的 Pod，根据资源、策略，挑选合适 Node 节点，把 Pod 调度过去。

可选组件：cloud‑controller‑manager，对接公有云厂商 API。

Node 工作节点（执行业务容器）

kubelet

每个工作节点上的代理程序。接收 apiserver 指令，管理本机 Pod：创建、销毁、监控 Pod 状态，上报节点状态给控制平面。

kube‑proxy

网络代理。维护节点上网络规则，实现 Service 的负载均衡、服务发现，转发访问 Pod 的流量。

容器运行时（Container Runtime）

真正启动容器的底层软件，如 containerd、docker。负责容器镜像拉取、容器启停。

除了核心组件，还有一些推荐的插件：

CoreDNS：可以为集群中的 SVC 创建一个域名 IP 的对应关系解析的 DNS 服务

Dashboard：为Kubernetes 集群提供了一个 B/S 架构的访问入口

Ingress Controller：官方只能够实现四层的网络代理，而 Ingress 可以实现七层的代理

Prometheus：给 Kubernetes 集群提供资源监控的能力

Federation： 提供一个可以跨集群中心多 Kubernetes 的统一管理功能，提供跨可用区的集群

Kubernetes集群部署

集群搭建示例：

首先规划节点

并配置基础服务，调整基础设置/etc/hosts ipv4等等

关闭firewalld和selinux并关闭swap分区，之后验证

启动时间同步

启动模块并写入配置并检查配置是否写入参数成功

overlay

容器存储驱动，overlay2底层依赖，用来实现 docker/containerd 的镜像分层读写，没有该模块容器无法正常读写镜像。

br_netfilter

网桥过滤模块，让 iptables 可以对网桥内的数据包做转发过滤。K8s Service、kube‑proxy iptables 模式必须依赖。

所有节点配置k8s yum源

安装 containerd 容器运行时 + k8s 组件

生成默认配置文件并修改docker配置，之后检查并设置服务自启

第一条 sed

把 containerd 配置里的镜像地址 registry.k8s.io 替换为阿里云镜像仓库。

Rocky9 环境国内访问 k8s 官方镜像网络很差，不替换会 kubeadm init 镜像拉取失败。

分隔符用#而不是/，避免地址里的斜杠干扰 sed。

第二条 sed

SystemdCgroup = false → 修改成 SystemdCgroup = true

⚠️K8s 硬性要求：容器运行时 cgroup 驱动必须是 systemd。

安装kubeadm kubelet kubectl，版本统一v1.30.0

master 控制平面初始化

root 用户配置 kubeconfig

修改 flannel 配置，指定网卡 ens160，重启 flannel 网络组件并监控pod状态

在master节点生成hash串，在工作节点上进行认证

在master节点检验

此时集群已经成功创建并且状态良好

Ipvs和dashbroad的启用：

首先安装相关组件

启动相关模块并检验

修改配置文件

修改kebu-proxy

重建 kube‑proxy Pod 生效

验证ipvs模式是否生效

接下来部署 Kubernetes Dashboard

修改模式为NodePort

查看端口

创建admin.yaml

生成登录dashbroad时所使用的token

Dashboard 登录成功！集群可视化面板正常可用

示例：Deployment 管理 Nginx

创建 Deployment，3 副本 Nginx，Deployment 不会直接创建 Pod，它会先创建一个ReplicaSet（副本集），由 ReplicaSet 负责维持指定数量 Pod

查看此时pod的状态

查看此时pod是怎么分配的

扩容实验，新增 2 个 Pod，K8s 自动调度到空闲 worker 节点

对nginx镜像镜像升级

查看此时pod的状态

执行回滚（回到 revision=1，nginx1.24）

查看回滚历史

之后创建service暴露nginx端口并在 manager 节点测试访问

查看nginx服务关联哪些pod