> 前言：該系列文章，圍繞持續整合：Jenkins+Docker+K8S相關元件，實現自動化管理原始碼編譯、打包、映象構建、部署等操作；**本篇文章主要描述Kubernetes引擎用法**。

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# 一、基礎簡介

Kubernetes簡稱K8S，是一個開源的分散式的容器編排引擎，用來對容器化應用進行自動化部署和管理。

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**Control-Plane-Components：控制平面元件**，對叢集做出全域性決策，例如：排程、檢測和事件響應，可以在叢集中的任何節點上執行；

- api：作為K8S控制面的元件，開放K8S的API，相當於控制面的前端；
- etcd：兼具一致性和高可用性的鍵值資料庫，作為儲存K8S資料的後臺庫;
- scheduler：監聽新建未指定執行節點的Pods，併為Pod選擇執行節點；
- controllermanager：執行控制器程式，邏輯上是一個單獨的程式；

**Node：節點元件**：每個節點上執行，維護執行的Pod並提供Kubernetes執行環境；

- kubelet：在每個節點上執行的代理，保證容器都執行在Pod中；
- kube-proxy：每個節點上執行的網路代理， 維護節點上的網路規則；

**Container-Runtime：容器執行時**，負責執行容器的軟體，支援Docker、containerd、CRI-O等多個容器執行環境，以及任何實現Kubernetes-CRI容器執行環境介面。

# 二、環境配置

## 1、服務搭建

使用Git拉取`k8s-docker-desktop-for-mac`倉庫，執行`load_images.sh`指令碼，會拉取本地docker對應的k8s版本，注意這裡要等到指令碼流程執行完畢，可能因為Git連線的問題，耗時較長，下面是指令碼拉取的映象：

```
docker images
REPOSITORY                           TAG                                                  
docker/desktop-kubernetes            kubernetes-v1.21.5-cni-v0.8.5-critools-v1.17.0-debian
k8s.gcr.io/kube-apiserver            v1.21.5                                              
k8s.gcr.io/kube-proxy                v1.21.5                                              
k8s.gcr.io/kube-controller-manager   v1.21.5                                              
k8s.gcr.io/kube-scheduler            v1.21.5                                              
docker/desktop-vpnkit-controller     v2.0                                                 
docker/desktop-storage-provisioner   v2.0                                                 
k8s.gcr.io/pause                     3.4.1                                                
k8s.gcr.io/coredns/coredns           v1.8.0                                               
k8s.gcr.io/etcd                      3.4.13-0                                             
```

上述映象下載完成後，透過docker桌面軟體啟動k8s即可，這裡啟動時間相對偏長，啟動成功之後介面左下角K8S顯示綠色狀態：

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## 2、環境檢視

```
# 檢視版本：kubectl version
Client Version GitVersion:v1.21.5
Server Version GitVersion:v1.21.5

# 檢視叢集：kubectl cluster-info
Kubernetes control plane is running at local-host:6443

# 檢視節點：kubectl get nodes
NAME             STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
docker-desktop   Ready    control-plane,master   23h   v1.21.5
```

# 三、部署Docker映象

## 1、核心元件

在執行Docker映象部署之前，首先要理解該流程中幾個核心的概念：

- **Pod**：是可以在Kubernetes中建立和管理的、最小的可部署的計算單元；就Docker概念的術語而言，Pod類似於共享名稱空間和檔案系統卷的一組Docker容器；
- **ReplicaSet**：目的是維護一組在任何時候都處於執行狀態的Pod副本的穩定集合；通常用來保證一定數量的、完全相同的Pod的可用性；
- **Deployment**：為Pods和ReplicaSets提供宣告式的更新能力，可以定義Deployment以建立新的ReplicaSet，或刪除現有Deployment；
- **Service**：抽象的方式將執行在一組Pods上的應用程式公開為網路服務，在K8S中邏輯上Pods集合與訪問策略，這種模式被稱為微服務；

## 2、指令碼檔案

這裡將Deployment與Service放在一個`.yaml`檔案中；映象載入設定`imagePullPolicy:Never`即本地讀取；其中服務發現採用的是`NodePort`型別，並沒有設定具體埠，控制平面會在預設範圍內分配一個埠號；

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```yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: cloud-app-deployment
  labels:
    app: cloud-app
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: cloud-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: cloud-app
    spec:
      containers:
      - name: cloud-app
        image: Cloud_Url/cicada-image/cloud-app
        imagePullPolicy: Never
        ports: 
        - containerPort: 8079
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: cloud-app-service
  labels:
    app: cloud-app
spec:
  type: NodePort
  ports: 
    - port: 8080
      targetPort: 8079
  selector:
    app: cloud-app
```

## 3、資源管理

**建立資源**

```
kubectl create -f pod.yaml
```

**檢視資源**

```
# 1、檢視Pod資訊
kubectl get pods -o wide

# 2、檢視Service資訊
kubectl get svc -o wide

# 3、檢視Node資訊
kubectl get nodes -o wide
```

也可以在K8S的Web控制檯上，檢視資源的視覺化介面，下面截圖幾個指令碼中明確宣告的資源資訊：

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**刪除資源**

```
# 1、透過檔案刪除
kubectl delete -f pod.yaml

# 2、透過具體資源名刪除
kubectl delete pod cloud-app
```

## 4、訪問資源

```
# 檢視服務的詳細描述
kubectl describe svc cloud-app-service
Name:                     cloud-app-service
NodePort:                 <unset>  30930/TCP
Endpoints:                Pod_IP:Pod_埠
```

這裡`NodePort`埠預設分配`30930`，當外部訪問流量到達Service時，會路由到指定`Endpoints`（端點），透過上面的資源檢視可知，這裡Endpoints即Pod的IP與埠；

透過：`本機IP:分配埠/API`方式，即`localhost:30930/client`訪問到docker容器中應用，也可以在Web介面的Pod模組檢視具體的日誌輸出：

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# 四、控制檯元件

Dashboard是基於Web的Kubernetes使用者介面,可以使用Dashboard將容器應用部署到Kubernetes叢集中，也可以對容器應用排錯，還能管理叢集資源，檢視日誌等。

**1、建立名稱空間**

```
kubectl create namespace cm-dev
```

檢視名稱空間

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**2、檢視Pod**

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**3、檢視Deployment**

![](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/01/05/96491254e8dc8246.png?x-oss-process=style/bb)

**4、檢視Service**

![](http://img.blog.itpub.net/blog/2022/01/05/8e2a4c8fbeb7d74c.png?x-oss-process=style/bb)

# 五、原始碼地址

```
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/butte-auto-parent
Wiki·地址
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
```

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自動化整合：Kubernetes容器引擎詳解

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