大家好，我是砸锅。一个摸鱼八年的后端开发。熟悉 Go、Lua。今天和大家一起学习 Kubernetes😊
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Dockerfile
构建镜像的第一条指令必须是 FROM，关注镜像安全和大小，一般选择 Alpine。关注应用的运行稳定性，可以选择 Ubuntu、Debian、CentOS
RUN 通常是 Dockerfile 里最复杂的指令，可以执行任意的 Shell 命令，所以会包含很多的 Shell 命令，一条指令只能是一行。有时候需要写很多 Shell 命令，这种情况建议单独集中在一个脚本文件里，用 COPY 命令拷贝进去再用 RUN 执行
环境变量有两种方式：ARG 和 ENV ，ARG 创建的变量只能在镜像构建过程中可见。而 ENV 创建的变量不仅可以在构建镜像过程中使用，还可以在容器运行时也能以环境变量的形式被应用程序使用
EXPOSE 指令用来声明容器对外服务的端口号
# Dockerfile
FROM alpine:3.15 # 选择基础镜像
COPY ./a.txt /tmp/a.txt # 将构建上下文里的 a.txt 拷贝到镜像的 /tmp 目录
CMD echo "hello world" # 启动容器时默认运行的命令
RUN cd /tmp && chmod +x setup.sh \ # 添加执行权限
&& ./setup.sh && rm setup.sh # 运行脚本然后再删除
ARG IMAGE_BASE="node" # 定义了基础镜像的名字
ENV PATH=$PATH:/tmp # 使用 ENV 定义环境变量
EXPOSE 443 # 默认是 tcp 协议
dockerignore
可以在构建上下文的目录再建立一个 .dockerignore 文件，语法和 .gitignore 类似，排除不需要的文件
# docker ignore
*.swp
*.sh
实现网络互通
Docker 提供三种网络模式，分别是 null、host、bridge
null 是最简单的模式，也就是没有网络，但是允许其他的网络插件来自定义连接
host 是直接使用宿主机网络，相当于去掉容器的网络隔离，所有容器都共享主机的 IP 地址和网卡
docker run -d --rm --net=host nginx:alpine
bridge 也就是桥接模式，容器和宿主机通过虚拟网卡接入网桥，这样它们之间就可以正常收发网络数据包了。Docker 默认的网络模式就是 bridge
端口号映射需要使用 bridge 模式，并且在 docker run 启动容器时使用 -p 参数，用 : 分隔本机端口和容器端口
docker run -d -p 8080:80 --rm nginx:alpine # 将本机的 8080 端口映射到 80 端口
Kubernetes
Kubernetes 是一个生产级别的容器编排平台和集群管理系统，能够创建、调度容器、监控、管理服务器
官网推荐两个快速搭建 Kubernetes 的工具，一个是 kind ，一个是 minikube ，因为 kind 缺少很多 Kubernetes 的标准功能，例如仪表盘、网络插件，也很难定制化，所以选择 minikube 来学习
minikube
安装 minikube
# Intel x86_64
curl -Lo minikube <https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64>
# Apple arm64
curl -Lo minikube <https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-arm64>
sudo install minikube /usr/local/bin/
安装好之后可以查看它的版本号
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# minikube version
minikube version: v1.29.0
commit: ddac20b4b34a9c8c857fc602203b6ba2679794d3
kubectl 是一个与 Kubernetes、minikube 彼此独立的项目，所以不包含在 minikube 里，但 minikube 提供了安装它的简化方式
minikube kubectl
minikube 管理 Kubernetes 集群环境，kubectl 操作实际的 Kubernetes 功能
启动 minikube
minikube start --kubernetes-version=v1.23.3 # 指定 Kubernetes 版本
查看 Kubernetes 集群状态
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# minikube status
minikube
type: Control Plane
host: Running
kubelet: Running
apiserver: Running
kubeconfig: Configured
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# minikube node list
minikube 192.168.49.2
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~#
在当前用户目录下的 .bashrc 增加以下别名和命令自动补全功能
alias kubectl="minikube kubectl --"
source <(kubectl completion bash)
重载生效之后再查看版本
source ~/.bashrc
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# kubectl version --short
Client Version: v1.23.3
Server Version: v1.23.3
运行一个 nginx 应用并查看 pod
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# kubectl run nginx --image=nginx:alpine
pod/nginx created
root@iZj6c05kpbkv4i8bbtitwuZ:~# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 1/1 Running 0 13s
Kubernetes 基本架构
Kubernetes 采用了目前流行的 “控制面/数据面” 架构，控制面的节点在 Kubernetes 里叫做 Master Node，是整个集群中最重要的部分。数据面的节点称为 Worker Node，帮助 Master 工作。集群里的计算机被称为 “节点”
节点内部的结构
Kubernetes 节点内部是由很多模块组成，这些模块可以分为组件和插件两类
Master 里有 4 个组件，分别是 apiserver、etcd、scheduler、controller-manaager
apiserver 是 Master 节点-同时也是整个 Kubernetes 系统的唯一入口，对外公开了一系列 RESTful API，并且加上验证、授权等功能，所有其他组件都只能和它直接通信
etcd 是一个高可用的分布式 key-value 数据库，用来持久化存储系统里的各种资源对象和状态。它只和 apiserver 通信，所以任何组件想要读写 etcd 里的数据都需要经过 apiserver
scheduler 负责容器的编排工作，检查节点的资源状态，把 Pod 调度到最适合的节点上运行
controller-manager 负责维护容器和节点等资源的状态，实现故障检测、服务迁移、应用伸缩等功能
kubelet 是 Node 的代理，负责管理 Node 相关的绝大部分操作，Node 上只有它可以与 apiserver 通信，实现状态报告，命令下发，启停容器等功能
kube-proxy 是 Node 的网络代理，只负责管理容器的网络通信，可以理解为帮 Pod 转发 TCP / UDP 数据包，它是被容器化了
container-runtime 是容器和镜像的实际使用者，管理 Pod 的生命周期
Kubernetes 的大致工作流程了：每个 Node 上的 kubelet 会定期向 apiserver 上报节点状态，apiserver 再存到 etcd 里。每个 Node 上的 kube-proxy 实现了 TCP/UDP 反向代理，让容器对外提供稳定的服务。scheduler 通过 apiserver 得到当前的节点状态，调度 Pod，然后 apiserver 下发命令给某个 Node 的 kubelet，kubelet 调用 container-runtime 启动容器。controller-manager 也通过 apiserver 得到实时的节点状态，监控可能的异常情况，再使用相应的手段去调节恢复
插件
DNS 和 Dashboard
DNS 在 Kubernetes 集群里实现了域名解析服务，能够让我们以域名而不是 IP 地址来互相通信，是服务发现和负载均衡的基础
Dashboard 是仪表盘，为 Kubernetes 提供一个图形化的操作界面
此文章为3月Day4学习笔记，内容来源于极客时间《Kubernetes 入门实战课》 这门课真的非常好，推荐大家看看
