4. k8s核心概念 pod deployment service
以下是 Kubernetes 的核心概念详解，涵盖 Pod、Service、Deployment 和 Node，以及它们之间的关系和实际应用场景：
1. Pod
定义与作用
• 最小部署单元：Pod 是 Kubernetes 中可创建和管理的最小计算单元，包含一个或多个共享资源的容器。
• 共享环境：
• 网络：同一 Pod 内的容器共享 IP 地址和端口空间，可通过 localhost 互相通信。
• 存储：Pod 可挂载共享存储卷（Volume），供容器间共享数据。
设计初衷
• 紧密耦合的容器组：例如，主容器 + Sidecar 容器（日志收集、代理）。
• 临时任务：如一次性批处理作业。
示例 YAML
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.23
ports:
- containerPort: 80
- name: logger
image: busybox
command: ["sh", "-c", "tail -f /dev/null"]
生命周期
• Pending：创建中（调度或下载镜像）。
• Running：至少一个容器运行中。
• Succeeded/Failed：所有容器退出（成功或失败）。
2. Deployment
定义与作用
• Pod 的控制器：用于管理 Pod 副本集（ReplicaSet），确保指定数量的 Pod 始终运行。
• 核心功能：
• 滚动更新（Rolling Update）：逐步替换旧 Pod，实现零停机部署。
• 回滚（Rollback）：快速恢复到历史版本。
• 扩缩容（Scaling）：手动或自动调整 Pod 副本数。
与 ReplicaSet 的关系
• Deployment 管理 ReplicaSet，ReplicaSet 管理 Pod。
• 每次更新 Deployment 会生成新的 ReplicaSet，旧 ReplicaSet 保留以便回滚。
示例 YAML
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-deployment
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: my-app
template:
metadata:
labels:
app: my-app
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.23
ports:
- containerPort: 80
常用操作
kubectl scale deployment my-deployment --replicas=5 # 扩缩容
kubectl rollout status deployment/my-deployment # 查看更新状态
kubectl rollout undo deployment/my-deployment # 回滚
3. Service
定义与作用
• 访问 Pod 的抽象层：为动态变化的 Pod 提供稳定的访问端点（IP/DNS）。
• 核心功能：
• 负载均衡：将流量分发到多个 Pod。
• 服务发现：通过 DNS 名称访问服务，避免依赖 Pod IP。
类型与场景
| 类型 | 用途 | 示例场景 |
|---|---|---|
| ClusterIP | 内部服务通信（默认类型） | 微服务间调用 |
| NodePort | 通过节点端口暴露服务 | 开发测试环境 |
| LoadBalancer | 通过云平台负载均衡器暴露服务 | 生产环境对外服务 |
| Headless | 直接获取 Pod IP（无 ClusterIP） | StatefulSet 或 DNS 发现 |
示例 YAML（ClusterIP）
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
spec:
type: ClusterIP
selector:
app: my-app
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 8080
4. Node
定义与作用
• 工作节点：集群中的物理机或虚拟机，负责运行 Pod。
• 核心组件：
• kubelet：管理 Pod 生命周期，与 API Server 通信。
• kube-proxy：维护网络规则，实现 Service 流量转发。
• 容器运行时：如 Docker、containerd，负责运行容器。
节点状态
• Ready：节点健康，可接收新 Pod。
• NotReady：节点故障，Pod 将被重新调度。
查看节点信息
kubectl get nodes
kubectl describe node <node-name> # 查看节点详细信息（资源、事件）
5. 核心概念关系图
用户
↓
Deployment（定义 Pod 模板和副本数）
↓ 控制
ReplicaSet（确保 Pod 数量）
↓ 管理
Pod（运行容器）
↓ 通过标签关联
Service（提供访问入口）
↓
Node（运行 Pod 的物理机/虚拟机）
6. 实际应用场景
(1) 部署 Web 应用
- 创建 Deployment：定义 3 个 Nginx Pod 副本。
- 创建 Service：通过 ClusterIP 或 LoadBalancer 暴露服务。
- 访问应用：通过 Service 的 IP 或 DNS 名称访问。
(2) 微服务架构
• 前端：Deployment 运行前端 Pod，Service 类型为 LoadBalancer。
• 后端：Deployment 运行 API Pod，Service 类型为 ClusterIP。
• 数据库：StatefulSet 运行数据库 Pod，Headless Service 提供 DNS 发现。
总结
| 概念 | 核心作用 | 关键特点 |
|---|---|---|
| Pod | 最小部署单元，运行容器 | 共享网络/存储，临时性 |
| Deployment | 管理 Pod 副本，支持滚动更新和回滚 | 声明式更新，控制器模式 |
| Service | 提供稳定的访问端点，负载均衡 | 屏蔽 Pod 动态性，服务发现 |
| Node | 运行 Pod 的物理资源 | 包含 kubelet、kube-proxy 等组件 |
理解这些概念是掌握 Kubernetes 的基础，它们共同构建了容器化应用的高效部署、管理和访问体系。