1.什麼是Kubernetes
Kubernetes是⼀個開源的容器編排引擎，可以⽤來管理容器化的應⽤，包括容器的⾃動化的部署、擴容、縮容、升級、回滾等等，它是Google在2014年開源的⼀個項⽬，它的前身是Google內部的Borg系統。
2.為什麼要使用Kubernetes
在Kubernetes出現之前，我們⼀般都是使⽤Docker來管理容器化的應⽤，但是Docker只是⼀個單機的容器管理⼯具，它只能管理單個節點上的容器，當我們的應⽤程式需要運⾏在多個節點上的時候，就需要使⽤⼀些其他的⼯具來管理這些節點，⽐如Docker Swarm、Mesos、Kubernetes等等，這些⼯具都是容器編排引擎，它們可以⽤來管理多個節點上的容器，但是它們之間也有⼀些區別，⽐如Docker Swarm是Docker官⽅提供的⼀個容器編排引擎，它的功能⽐較簡單，適合於⼀些⼩型的、簡單的場景，⽽Mesos和Kubernetes則是⽐較複雜的容器編排引擎，Mesos是Apache基⾦會的⼀個開源項⽬，⽽Kubernetes是Google在2014年開源的，⽬前已經成為了CNCF（Cloud Native Computing Foundation）的⼀個頂級項⽬，基本上已經成為了容器編排引擎的事實標準了。
3.使⽤minikube搭建kubernetes叢集環境
minikube是⼀個輕量級的kubernetes叢集環境，
可以⽤來在本地快速搭建⼀個單節點的kubernetes叢集，
3.1 安裝minikube
minikube的安裝：
# macOS
brew install minikube
# Windows
choco install minikube
# Linux
curl -LO
https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikubelinux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube
也可以到官⽹直接下載安裝包來安裝：https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/
3.2 啟動minikube
# 啟動minikube
minikube start
4.使⽤Multipass和k3s搭建kubernetes叢集環境
minikube只能⽤來在本地搭建⼀個單節點的kubernetes叢集環境，
下⾯介紹如何使⽤Multipass和k3s來搭建⼀個多節點的kubernetes叢集環境，
4.1 Multipass介紹
Multipass是⼀個輕量級的虛擬機器管理⼯具，
可以⽤來在本地快速建立和管理虛擬機器，
相⽐於VirtualBox或者VMware這樣的虛擬機器管理⼯具，
Multipass更加輕量快速，
⽽且它還提供了⼀些命令⾏⼯具來⽅便我們管理虛擬機器。
官⽅⽹址: https://Multipass.run/
4.1.1 安裝Multipass
# macOS
brew install multipass
# Windows
choco install multipass
# Linux
sudo snap install multipass
4.1.2 Multipass常⽤命令
關於Multipass的⼀些常⽤命令我們可以透過 multipass help 來檢視，
這⾥⼤家只需要記住⼏個常⽤的命令就可以了，
# 檢視幫助
multipass help
multipass help <command>
# 建立⼀個名字叫做k3s的虛擬機器
multipass launch --name k3s
# 在虛擬機器中執⾏命令
multipass exec k3s -- ls -l
# 進⼊虛擬機器並執⾏shell
multipass shell k3s
# 檢視虛擬機器的資訊
multipass info k3s
# 停⽌虛擬機器
multipass stop k3s
# 啟動虛擬機器
multipass start k3s
# 刪除虛擬機器
multipass delete k3s
# 清理虛擬機器
multipass purge
# 檢視虛擬機器列表
multipass list
# 掛載⽬錄（將本地的~/kubernetes/master⽬錄掛載到虛擬機器中的~/master⽬錄）
multipass mount ~/kubernetes/master master:~/master
Multipass有個問題，每次M1芯⽚的Mac升級之後Multipass的虛擬機器都會被刪除，不知道⼤家有沒有遇到類似的問題。
# 映象位置
/var/root/Library/Application Support/multipassd/qemu/vault/instances
# 配置⽂件
/var/root/Library/Application Support/multipassd/qemu/multipassd-vminstances.json
4.2 k3s介紹
k3s 是⼀個輕量級的Kubernetes發⾏版，它是 Rancher Labs 推出的⼀個開源項⽬，
旨在簡化Kubernetes的安裝和維護，同時它還是CNCF認證的Kubernetes發⾏版。
4.2.1 建立和配置master節點
⾸先我們需要使⽤multipass建立⼀個名字叫做k3s的虛擬機器，
multipass launch --name k3s --cpus 2 --memory 8G --disk 10G
虛擬機器建立完成之後，可以配置SSH金鑰登入，不過這⼀步並不是必須的，
即使不配置也可以透過 multipass exec 或者 multipass shell 命令來進⼊虛擬機器，然後我們需要在master節點上安裝k3s，
使⽤k3s搭建kubernetes叢集⾮常簡單，只需要執⾏⼀條命令就可以在當前節點上安裝k3s，開啟剛剛建立的k3s虛擬機器，執⾏下⾯的命令就可以安裝⼀個k3s的master節點，
# 安裝k3s的master節點
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
國內⽤戶可以換成下⾯的命令，使⽤ranher的映象源來安裝：
curl -sfL https://rancher-mirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh |
INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -
安裝完成之後，可以透過 kubectl 命令來檢視叢集的狀態，
sudo kubectl get nodes
4.2.2 建立和配置worker節點
接下來需要在這個master節點上獲取⼀個token，⽤來作為建立worker節點時的⼀個認證憑證，
它儲存在 /var/lib/rancher/k3s/server/node-token 這個⽂件⾥⾯，我們可以使⽤ sudo cat 命令來檢視⼀下這個⽂件中的內容，
sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
將TOKEN儲存到⼀個環境變數中
TOKEN=$(multipass exec k3s sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/nodetoken)
儲存master節點的IP地址
MASTER_IP=$(multipass info k3s | grep IPv4 | awk '{print $2}')
確認：
echo $MASTER_IP
使⽤剛剛的 TOKEN 和 MASTER_IP 來建立兩個worker節點並把它們加⼊到叢集中
# 建立兩個worker節點的虛擬機器
multipass launch --name worker1 --cpus 2 --memory 8G --disk 10G
multipass launch --name worker2 --cpus 2 --memory 8G --disk 10G
# 在worker節點虛擬機器上安裝k3s
for f in 1 2; do
multipass exec worker$f -- bash -c "curl -sfL https://ranchermirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn
K3S_URL=\"https://$MASTER_IP:6443\" K3S_TOKEN=\"$TOKEN\" sh -"
done
這樣就完成了⼀個多節點的kubernetes叢集的搭建。
5.線上實驗環境
Killercoda
Play-With-K8s
6.kubectl常⽤命令
6.1 基礎使用
# 檢視幫助
kubectl --help
# 檢視API版本
kubectl api-versions
# 檢視叢集資訊
kubectl cluster-info
6.2 資源的建立和執行
# 建立並運⾏⼀個指定的映象
kubectl run NAME --image=image [params...]
# e.g. 建立並運⾏⼀個名字為nginx的Pod
kubectl run nginx --image=nginx
# 根據YAML配置⽂件或者標準輸⼊建立資源
kubectl create RESOURCE
# e.g.
# 根據nginx.yaml配置⽂件建立資源
kubectl create -f nginx.yaml
# 根據URL建立資源
kubectl create -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml
# 根據⽬錄下的所有配置⽂件建立資源
kubectl create -f ./dir
# 透過⽂件名或標準輸⼊配置資源
kubectl apply -f (-k DIRECTORY | -f FILENAME | stdin)
# e.g.
# 根據nginx.yaml配置⽂件建立資源
kubectl apply -f nginx.yaml
6.3 檢視資源資訊
# 檢視叢集中某⼀型別的資源
kubectl get RESOURCE
# 其中，RESOURCE可以是以下型別：
kubectl get pods / po # 檢視Pod
kubectl get svc # 檢視Service
kubectl get deploy # 檢視Deployment
kubectl get rs # 檢視ReplicaSet
kubectl get cm # 檢視ConfigMap
kubectl get secret # 檢視Secret
kubectl get ing # 檢視Ingress
kubectl get pv # 檢視PersistentVolume
kubectl get pvc # 檢視PersistentVolumeClaim
kubectl get ns # 檢視Namespace
kubectl get node # 檢視Node
kubectl get all # 檢視所有資源
# 後⾯還可以加上 -o wide 引數來檢視更多資訊
kubectl get pods -o wide
# 檢視某⼀型別資源的詳細資訊
kubectl describe RESOURCE NAME
# e.g. 檢視名字為nginx的Pod的詳細資訊
kubectl describe pod nginx
6.4 資源的修改、刪除和清理
# 更新某個資源的標籤
kubectl label RESOURCE NAME KEY_1=VALUE_1 ... KEY_N=VALUE_N
# e.g. 更新名字為nginx的Pod的標籤
kubectl label pod nginx app=nginx
# 刪除某個資源
kubectl delete RESOURCE NAME
# e.g. 刪除名字為nginx的Pod
kubectl delete pod nginx
# 刪除某個資源的所有例項
kubectl delete RESOURCE --all
# e.g. 刪除所有Pod
kubectl delete pod --all
# 根據YAML配置⽂件刪除資源
kubectl delete -f FILENAME
# e.g. 根據nginx.yaml配置⽂件刪除資源
kubectl delete -f nginx.yaml
# 設定某個資源的副本數
kubectl scale --replicas=COUNT RESOURCE NAME
# e.g. 設定名字為nginx的Deployment的副本數為3
kubectl scale --replicas=3 deployment/nginx
# 根據配置⽂件或者標準輸⼊替換某個資源
kubectl replace -f FILENAME
# e.g. 根據nginx.yaml配置⽂件替換名字為nginx的Deployment
kubectl replace -f nginx.yaml
6.5 除錯和互動
# 進⼊某個Pod的容器中
kubectl exec [-it] POD [-c CONTAINER] -- COMMAND [args...]
# e.g. 進⼊名字為nginx的Pod的容器中，並執⾏/bin/bash命令
kubectl exec -it nginx -- /bin/bash
# 檢視某個Pod的⽇志
kubectl logs [-f] [-p] [-c CONTAINER] POD [-n NAMESPACE]
# e.g. 檢視名字為nginx的Pod的⽇志
kubectl logs nginx
# 將某個Pod的端⼝轉發到本地
kubectl port-forward POD [LOCAL_PORT:]REMOTE_PORT [...
[LOCAL_PORT_N:]REMOTE_PORT_N]
# e.g. 將名字為nginx的Pod的80端⼝轉發到本地的8080端⼝
kubectl port-forward nginx 8080:80
# 連線到現有的某個Pod（將某個Pod的標準輸⼊輸出轉發到本地）
kubectl attach POD -c CONTAINER
# e.g. 將名字為nginx的Pod的標準輸⼊輸出轉發到本地
kubectl attach nginx
# 運⾏某個Pod的命令
kubectl run NAME --image=image -- COMMAND [args...]
# e.g. 運⾏名字為nginx的Pod
kubectl run nginx --image=nginx -- /bin/bash
7.Portainer的安裝和使⽤
Portainer 是⼀個輕量級的容器管理⼯具，
可以⽤來管理Docker和Kubernetes，
它提供了⼀個Web界⾯來⽅便我們管理容器，
官⽅⽹址: https://www.portainer.io/
7.1 安裝Portainer
# 建立⼀個名字叫做portainer的虛擬機器
multipass launch --name portainer --cpus 2 --memory 8G --disk 10G
當然也可以直接安裝在我們剛剛建立的master節點上，
# 在master節點上安裝portainer，並將其暴露在NodePort 30777上
kubectl apply -n portainer -f https://downloads.portainer.io/ce2-
19/portainer.yaml
或者使⽤Helm安裝
# 使⽤Helm安裝Portainer
helm upgrade --install --create-namespace -n portainer portainer
portainer/portainer --set tls.force=true
然後直接訪問 https://localhost:30779/ 或者 http://localhost:30777/ 就可以了，
8.Helm的安裝和使⽤
Helm 是⼀個Kubernetes的包管理⼯具，
可以⽤來管理Kubernetes的應⽤，
它提供了⼀個命令⾏⼯具來⽅便我們管理Kubernetes的應⽤，
官⽅⽹址: https://helm.sh/
8.1 安裝Helm
使⽤包管理器安裝：
# macOS
brew install helm
# Windows
choco install kubernetes-helm
# 或者
scoop install helm
# Linux（Debian/Ubuntu）
curl https://baltocdn.com/helm/signing.asc | gpg --dearmor | sudo tee
/usr/share/keyrings/helm.gpg > /dev/null
sudo apt-get install apt-transport-https --yes
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signedby=/usr/share/keyrings/helm.gpg]
https://baltocdn.com/helm/stable/debian/ all main" | sudo tee
/etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install helm
# Linux（CentOS/Fedora）
sudo dnf install helm
# Linux（Snap）
sudo snap install helm --classic
# Linux（FreeBSD）
pkg install helm
使⽤指令碼安裝
$ curl -fsSL -o get_helm.sh
https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3
$ chmod 700 get_helm.sh
$ ./get_helm.sh
或者
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/gethelm-3 | bash