Production-Grade Container Orchestration - Automated container deployment, scaling, and management.生产级别的容器编排系统——自动化的容器支配、扩展和管理。
1. 弁言由于最近在学习微做事，以是就基于之前docker的根本上把玩一下k8s（KuberNETes），以理解基本观点和核心功能。
2. What's k8s？k8s涉及到很多基本观点，可以看十分钟带你理解Kubernetes核心观点快速理解。下面这张图包含了k8s了核心组成模块：
这里就大略罗列一下：
k8s Master：k8s主节点，紧张包括：API Server：供应可以用来和集群交互的REST端点。Replication Controller：用来创建和复制Pod。Node：k8s节点，可以是虚拟机或物理机。其又包含以下组件：Kubelet：是主节点代理。Kube-proxy：Service利用其将链接路由到Pod，如上文所述。Docker或Rocket：Kubernetes利用的容器技能来创建容器。Pod：用来托管运用程序实例，包含：Container：运行的容器Volume：共享存储 (卷)IP Address：IP 地址Labels：标签，用于给pod打标签Service：做事，由一组相同Label的Pod组成，其用来掌握访问Pods的策略3. 环境准备梳理完基本观点，我们来动手玩一玩吧。有三种玩法：一种便是跟随k8s官方的在线实验室进行实操；第二种便是基于Docker For Windows 中集成的k8s进行玩耍；第三种便是安装MiniKube捣鼓。这里选择第二种进行讲解。
PS：很多初学者在环境准备阶段遭遇挫折的后就直接放弃了，笔者为了搭建这个k8s环境也耗费了不少时日，个中包含一次重装系统，汗！
希望下面的步骤助你k8s之行有个好的开端。
首先确保你已安装Docker for Windows。由于那道墙，在Docker For Windows Client中启用Kubernetes，并没有想象的那么顺利。末了参照这篇文章成功启用：为中国用户在 Docker for Mac/Windows 中开启 Kubernetes。如果安装了最新版本的docker for windows 客户端（v2.0.0.3)，可参考以下步骤：
为 Docker daemon 配置 Docker Hub 的中国官方镜像加速 https://registry.docker-cn.comgit clone https://github.com/AliyunContainerService/k8s-for-docker-desktop.gitcd k8s-for-docker-desktopgit checkout v2.0.0.2 （这一步很主要！！
！
）Powell shell实行./load_images.ps1Enable Kubernetes实行kubectl cluster-info，输出以下，表示正常启动。
Kubernetes master is running at https://localhost:6445KubeDNS is running at https://localhost:6445/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxyTo further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
环境搭建成功，你就成功了一半，请不屈不挠动手完成以下实验！
1：首先我们实行dotnet new mvc -n K8s.NET.Demo 创建一个ASP.NET Core Mvc运用K8s.NET.Demo修正HomeController如下所示：
public class HomeController : Controller { public IActionResult Index () { var hostname = Dns.GetHostName (); ViewBag.HostName = hostname; ViewBag.HostIp = Dns.GetHostAddresses (hostname).FirstOrDefault (ip => ip.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork); return View (); } public IActionResult Privacy () { return View (); } public IActionResult CheckHealth () { if (new Random ().Next (100) > 50) { return Ok ("OK"); } else { return BadRequest (); } } [ResponseCache (Duration = 0, Location = ResponseCacheLocation.None, NoStore = true)] public IActionResult Error () { return View (new ErrorViewModel { RequestId = Activity.Current?.Id ?? HttpContext.TraceIdentifier }); }}
修正Index.cshtml如下：
@{ ViewData["Title"] = "Home Page";}<div class="text-center"> <h1 class="display-4">Welcome</h1> <h1>Host Name：@ViewBag.HostName</h1> <h1>Host IP：@ViewBag.HostIp</h1> <p>Learn about <a href="https://docs.microsoft.com/aspnet/core">building Web apps with ASP.NET Core</a>.</p></div>
2：然后添加Dockerfile:
FROM microsoft/dotnet:sdk AS build-envWORKDIR /app# Copy csproj and restore as distinct layersCOPY .csproj ./RUN dotnet restore# Copy everything else and buildCOPY . ./RUN dotnet publish -c Release -o out# Build runtime imageFROM microsoft/dotnet:aspnetcore-runtimeWORKDIR /appCOPY --from=build-env /app/out .ENTRYPOINT ["dotnet", "K8s.NET.Demo.dll"]
3：然后实行docker build -t k8s.net.demo .布局镜像，布局成功后实行docker images即可查看到名为k8s.net.demo的镜像。
4.2. 创建 pod 描述文件添加k8s-web-pod.yaml文件如下：
apiVersion: v1kind: Pod # 定义Kubernetes资源的类型为Podmetadata: name: k8s-net-pod # 定义资源的名称 labels: # 为Pod贴上标签，后面会先容其用途 app: k8s-net-podspec: # 定义资源的状态，对付Pod来说，最主要属性便是containers containers: # containers一个数组类型，如果你希望支配多个容器，可以添加多项 - name: web # 定义本Pod中该容器的名称 image: k8s.net.demo # 定义Pod启动的容器镜像地址 imagePullPolicy: IfNotPresent # k8s默认值为Always，总是从远端拉取镜像，通过设置IfNotPresent或Never来利用本地镜像 ports: - containerPort: 80 # 定义容器监听的端口（与Dockerfile中的EXPOSE类似，只是为了供应文档信息） livenessProbe: # 存活探针定义 httpGet: path: /Home/CheckHealth # 存活探针要求路径 port: 80 #存活探针要求端口4.3. 利用kubectl create 创建 pod
实行以下命令完成pod的创建：
$ kubectl create -f k8s-web-pod.yamlpod "k8s-web-pod.yaml" created$ kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-pod 1/1 Running 0 1m4.4. 访问 pod 中运行的容器
要想与 pod 进行通信，可以通过kubectl port-forward配置端口转发，来完成。
$ kubectl port-forward k8s-net-pod 8090:80Forwarding from 127.0.0.1:8090 -> 80Forwarding from [::1]:8090 -> 80
浏览器访问http://localhost:8090/，效果如下图所示：
至此我们成功跑起了第一个pod。
这时你可能会问，这和我直接用docker run -d -p 8091:80 k8s.net.demo 运行一个容器有什么差异呢？并没有看到k8s强大在哪里啊？！
别急，你现在再实行一次kubectl get pod，我来见告你答案。
$ kubectl get poNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-pod 1/1 Running 17 1h
看到RESTARTS列没有，它是用来解释pod重启了多少次。利用docker运行容器，如果容器挂掉，docker是不会卖力给你重启容器的。而在k8s中，只须要配置存活探针，k8s就会自动探测容器的运行状态，进行自动重启。而存活探针仅须要在yaml文件中指定livenessProbe节点即可。（PS：/home/checkhealth 利用随机数来仿照容器运用运行状态，当随机数小于50，就返回BadRequest。）
而这，只是k8s的冰山一角。
5. 运行第一个 ServicePod运行于集群内部，虽然利用kubect port-forward可以映射端口在本机访问，但对付外部依旧无法访问，如果须要暴露供外部直接访问，则须要创建 service。
5.1. 利用 kubectl expose 创建 service我们可以通过kubectl expose pod直接将当前运行的pod实例暴露出去。
$ kubectl expose pod k8s-net-pod --name k8s-net-service --type=NodePortservice "k8s-net-service" exposed$ kubectl get serviceNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEk8s-net-service NodePort 10.98.62.192 <none> 80:30942/TCP 7m
如上，它有一个CLUSTER-IP为10.98.62.192，因此我们可以在集群内利用10.98.62.192:80来访问该做事，如果是在集群外部，可以利用NodeIP:30942(节点所在做事器IP)来访问。
5.2. 利用 servive 描述文件创建其余一种办法便是创建描述文件来创建了，添加k8s-net-service.yaml文件：
apiVersion: v1kind: Service # 定义Kubernetes资源的类型为Servicemetadata: name: k8s-net-service # 定义资源的名称spec: selector: # 指定对应的Pod app: k8s-net-pod # 指定Pod的标签为k8s-net-pod ports: - protocol: TCP # 协议类型 port: 80 # 指定Service访问的端口 targetPort: 80 # 指定Service转发要求的端口 nodePort: 30000 type: NodePort # 指定Service的类型，在这里利用NodePort来对外访问
实行kubectl create -f k8s-net-service.yaml来创建service。
$ kubectl create -f k8s-net-service.yamlservice "k8s-net-service" created$ kubectl get serviceNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEk8s-net-service NodePort 10.98.62.192 <none> 80:30942/TCP 23mk8s-net-service NodePort 10.97.110.150 <none> 80:30000/TCP 34skubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 1d6. 试试 k8s 的自由伸缩
是时候来体验下k8s强大的自动伸缩功能了。k8s中通过创建ReplicaSet或Deployment来管理 pod，进而完成自动化扩展和管理。PS: 也可以利用ReplicaController，但推举利用ReplicaSet，由于其标签匹配功能更强大。
6.1. 运行第一个 ReplicaSet首先定义 ReplicaSet 描述文件k8s-net-replicaset.yaml：
apiVersion: apps/v1beta2 # rs 的版本号为apps/v1beta2kind: ReplicaSet # 定义Kubernetes资源的类型为ReplicaSetmetadata: name: k8s-net-replicaset # 定义资源的名称spec: replicas: 3 # 指定pod实例的个数 selector: # pod选择器 matchLabels: # 指定匹配的标签 app: k8s-net-pod # 指定Pod的标签为k8s-net-pod template: # 创建新的pod模板配置 metadata: labels: app: k8s-net-pod # 指定利用哪个pod spec: containers: - name: k8s-net-replicaset image: k8s.net.demo # 指定利用的镜像 imagePullPolicy: IfNotPresent # k8s默认值为Always，总是从远端拉取镜像，通过设置IfNotPresent或Never来利用本地镜像
实行以下命令创建 ReplicaSet，并不雅观察自动创建的pod实例。
$ kubectl create -f k8s-net-replicaset.yamlreplicaset.apps "k8s-net-replicaset" created$ kubectl get rsNAME DESIRED CURRENT READY AGEk8s-net-replicaset 3 3 3 8s$ kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-pod 1/1 Running 61 12hk8s-net-replicaset-bxw9c 1/1 Running 0 35sk8s-net-replicaset-k6kf7 1/1 Running 0 35s$ kubectl delete po k8s-net-replicaset-bxw9cpod "k8s-net-replicaset-bxw9c" deleted$ kubectl get poNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-pod 1/1 Running 61 12hk8s-net-replicaset-bxw9c 0/1 Terminating 0 2mk8s-net-replicaset-k6kf7 1/1 Running 0 2mk8s-net-replicaset-xvb9l 1/1 Running 0 6s
从上面看到，k8s-net-replicaset以k8s-net-pod为模板创建了额外两个pod副本，当我们考试测验删除个中一个副本后，再次查看pod列表，replicaset会自动帮我们重新创建一个pod。那我们考试测验把刚创建的k8s-net-replicaset暴露为Service，看看实际运行是什么效果吧。依次实行以下命令：
$ kubectl expose replicaset k8s-net-replicaset --type=LoadBalancer --port=8091 --target-port=80 --name k8s-net-rs-serviceservice "k8s-net-rs-service" exposed$ kubectl get serviceNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEk8s-net-rs-service LoadBalancer 10.99.134.237 localhost 8091:32641/TCP 8sk8s-net-service NodePort 10.104.21.80 <none> 80:30000/TCP 12hkubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 12h
然后浏览器访问http://localhost:8091/，考试测验多次刷新浏览器，显示效果如下，我们创造ReplicaSet已帮我们做好了负载均衡。
如果现在网站访问量剧增，3个实例仍旧无法有效支撑，可以一直止运用的情形下做到水平伸缩吗？Of course, Yes!仅需实行kubectl scale命令进行扩展即可。
$ kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-replicaset-g4n6g 1/1 Running 0 13mk8s-net-replicaset-lkrf7 1/1 Running 0 13mk8s-net-replicaset-tf992 1/1 Running 0 13m$ kubectl scale replicaset k8s-net-replicaset --replicas=6replicaset.extensions "k8s-net-replicaset" scaled$ kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEk8s-net-replicaset-cz2bs 0/1 ContainerCreating 0 3sk8s-net-replicaset-g4n6g 1/1 Running 0 13mk8s-net-replicaset-lkrf7 1/1 Running 0 13mk8s-net-replicaset-pjl9m 0/1 ContainerCreating 0 3sk8s-net-replicaset-qpn2l 0/1 ContainerCreating 0 3sk8s-net-replicaset-tf992 1/1 Running 0 13m
从以上的输出可以看，我们一句命令就扩展pod实例到6个，是不是很大略？！
你可能又问了，我现在访问高峰过了，我怎么快速缩放运用呢？啊，和上面一样的，你把--replicas参数改小点便是了，就像这样kubectl scale replicaset k8s-net-replicaset --replicas=3。
7. 末了本文从利用docker创建image，到利用k8s创建第一个pod，到暴露第一个Service，再到利用ReplicaSet 进行容器伸缩，基本串通了k8s的核心根本观点，从而对k8s有了根本的认知，希望对你的K8S之路有所帮助。
由于篇幅有限，笔者也是初玩，k8s的很多功能并未逐一罗列，那就留着下次分享吧。如果要问我，k8s有什么好书推举，首推《Kubernetes In Action》，海内已经有中文版了，翻译的不错！
本文示例代码已上传至GitHub：https://github.com/sheng-jie/K8S.NET.Demo。
原文地址：https://www.cnblogs.com/sheng-jie/p/10591794.html
