单机k8s 如何使用

单机Kubernetes (K8s) 可以通过以下步骤来使用：安装Minikube、配置kubectl、创建和管理Pod、服务和持久化存储。 Minikube 是一个工具，它可以在本地创建一个单节点的Kubernetes集群，这使得在单机上测试和开发Kubernetes应用变得非常容易。安装Minikube后，需要配置kubectl，这是与Kubernetes集群交互的命令行工具。接下来，可以使用kubectl命令来创建和管理Pod、服务和持久化存储，从而在单机上运行和测试应用程序。具体步骤和注意事项将在下文中详细说明。

一、安装Minikube

Minikube 是一个易于安装和使用的工具，旨在帮助开发者在本地机器上创建一个单节点的Kubernetes集群。为了安装Minikube，需要先满足一些系统要求，并安装依赖工具。

系统要求：确保你的系统至少有2GB的RAM和20GB的硬盘空间。你需要一个支持虚拟化的处理器，并且虚拟化功能必须在BIOS中启用。
安装依赖工具：Minikube依赖于虚拟化软件，如VirtualBox或Hyper-V。在安装Minikube之前，请确保已经安装了这些虚拟化软件中的一个。
下载和安装Minikube：
- 在Windows上，可以使用choco（Chocolatey）来安装Minikube：
```
choco install minikube
```
- 在macOS上，可以使用brew（Homebrew）来安装Minikube：
```
brew install minikube
```
- 在Linux上，可以使用以下命令来下载并安装Minikube：
```
curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 \
&& chmod +x minikube \
&& sudo mv minikube /usr/local/bin/
```
启动Minikube：

启动Minikube并创建一个本地Kubernetes集群：
```
minikube start
```

二、配置kubectl

kubectl 是一个命令行工具，用于与Kubernetes集群进行交互。安装kubectl并进行配置，以便与Minikube创建的Kubernetes集群通信。

下载和安装kubectl：

在Windows上，可以使用choco来安装kubectl：
```
choco install kubernetes-cli
```
在macOS上，可以使用brew来安装kubectl：
```
brew install kubectl
```

在Linux上，可以使用以下命令来下载并安装kubectl：

curl -LO "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl" \ && chmod +x kubectl \ && sudo mv kubectl /usr/local/bin/

配置kubectl：

Minikube会自动配置kubectl以与Minikube集群通信。你可以使用以下命令来验证配置是否正确：
```
kubectl config view
```
测试连接：

运行以下命令以确保kubectl能够成功连接到Minikube集群：
```
kubectl get nodes
```

三、创建和管理Pod

Pod 是Kubernetes中最小的部署单元，一个Pod可以包含一个或多个容器。学习如何使用kubectl命令来创建和管理Pod。

创建Pod：

使用kubectl创建一个简单的Pod。首先，创建一个名为nginx-pod.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest ports: - containerPort: 80

然后，运行以下命令来创建Pod：

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

查看Pod状态：

使用以下命令查看Pod的状态：
```
kubectl get pods
```
描述Pod：

使用以下命令获取Pod的详细信息：
```
kubectl describe pod nginx
```
删除Pod：

如果你想删除一个Pod，可以使用以下命令：
```
kubectl delete pod nginx
```

四、创建和管理服务

服务（Service）是Kubernetes中的一个抽象层，用于定义一组Pod的访问策略。通过服务，外部用户或系统可以与Pod进行通信。

创建服务：

创建一个名为nginx-service.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-service spec: selector: app: nginx ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 80

然后，运行以下命令来创建服务：

kubectl apply -f nginx-service.yaml

查看服务状态：

使用以下命令查看服务的状态：
```
kubectl get services
```
访问服务：

Minikube提供了一个方便的命令来访问服务：
```
minikube service nginx-service
```
删除服务：

如果你想删除一个服务，可以使用以下命令：
```
kubectl delete service nginx-service
```

五、持久化存储

在Kubernetes中，持久化存储用于保存应用程序的数据，即使Pod被删除或重新创建，数据仍然存在。了解如何创建和管理持久化存储。

创建持久化存储卷（PersistentVolume）：

创建一个名为pv.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: my-pv spec: capacity: storage: 1Gi accessModes: - ReadWriteOnce hostPath: path: "/mnt/data"

然后，运行以下命令来创建持久化存储卷：

kubectl apply -f pv.yaml

创建持久化存储声明（PersistentVolumeClaim）：

创建一个名为pvc.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: my-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 1Gi

然后，运行以下命令来创建持久化存储声明：

kubectl apply -f pvc.yaml

使用持久化存储：

在Pod配置文件中引用持久化存储声明。创建一个名为nginx-pod-with-pvc.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest volumeMounts: - mountPath: "/usr/share/nginx/html" name: my-volume volumes: - name: my-volume persistentVolumeClaim: claimName: my-pvc

然后，运行以下命令来创建Pod：

kubectl apply -f nginx-pod-with-pvc.yaml

验证持久化存储：

使用以下命令验证持久化存储是否已正确挂载：
```
kubectl exec -it nginx -- /bin/bash
```
在Pod的终端中，检查挂载点内容：
```
ls /usr/share/nginx/html
```
删除持久化存储：

如果你想删除持久化存储卷和声明，可以使用以下命令：
```
kubectl delete pvc my-pvc
kubectl delete pv my-pv
```

六、部署和管理应用

在Kubernetes上部署和管理应用程序是其核心功能之一。学习如何创建部署（Deployment）来管理应用程序的生命周期。

创建部署：

创建一个名为nginx-deployment.yaml的文件，并添加以下内容：

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest ports: - containerPort: 80

然后，运行以下命令来创建部署：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

查看部署状态：

使用以下命令查看部署的状态：
```
kubectl get deployments
```
更新部署：

更新部署以使用新的镜像版本。编辑nginx-deployment.yaml文件，将镜像版本更改为nginx:stable，然后运行以下命令：
```
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
```
回滚部署：

如果更新部署后出现问题，可以使用以下命令回滚到先前的版本：
```
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment
```
扩展部署：

通过更改副本数量来扩展部署。编辑nginx-deployment.yaml文件，将replicas字段更改为5，然后运行以下命令：
```
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
```
删除部署：

如果你想删除一个部署，可以使用以下命令：
```
kubectl delete deployment nginx-deployment
```

七、监控和日志

监控和日志是确保应用程序稳定运行的重要手段。学习如何使用Kubernetes提供的工具来监控和查看应用程序日志。

查看Pod日志：

使用以下命令查看Pod的日志：
```
kubectl logs <pod-name>
```
实时流日志：

使用以下命令实时流式传输Pod日志：
```
kubectl logs -f <pod-name>
```
监控资源使用情况：

使用以下命令查看节点和Pod的资源使用情况：
```
kubectl top nodes
kubectl top pods
```
安装监控工具：

使用Prometheus和Grafana等工具来监控Kubernetes集群。可以通过Helm来安装这些工具：
```
helm install prometheus stable/prometheus
helm install grafana stable/grafana
```

配置告警：

配置Prometheus告警规则，以便在资源使用超过阈值时发送通知。创建一个名为alert-rules.yaml的文件，并添加以下内容：

groups: - name: example rules: - alert: HighMemoryUsage expr: node_memory_Active_bytes / node_memory_MemTotal_bytes * 100 > 80 for: 5m labels: severity: warning annotations: summary: "High memory usage on {{ $labels.instance }}" description: "Memory usage is above 80% for more than 5 minutes."

然后，运行以下命令来应用告警规则：

kubectl apply -f alert-rules.yaml