云原生入门：什么是K8s？

qq_37182070

146人浏览 · 2026-05-27 14:58:06

qq_37182070 · 2026-05-27 14:58:06 发布

大家好，我是小刘运维。最近很多朋友问我：「K8s到底是什么？为什么现在都在聊它？」

作为一个从Java开发转运维的老兵，我深知技术术语的晦涩。今天咱们用大白话聊聊K8s，希望能帮你建立一个直观的理解。

一、K8s是什么？

K8s 是 Kubernetes 的缩写（K和s之间有8个字母），它是一个开源的容器编排平台。

用大白话说：K8s是用来管理容器的「大管家」。

1.什么是容器？

在讲K8s之前，先说说容器。你可以把容器想象成一个打包好的应用盒子：

里面装着你的应用代码
装着运行时环境（比如JDK、Node.js）
装着配置文件
装着依赖库

这个盒子在任何环境下都能开箱即用，不会出现「我本地能跑，生产环境跑不了」的问题。

容器 ≠ 虚拟机，容器更轻量、启动更快：

特性	虚拟机	容器
隔离级别	硬件级	进程级
启动时间	分钟级	秒级
资源占用	大	小
镜像大小	GB级	MB级

2.为什么需要K8s？

想象一下这个场景：

你有10个容器跑在3台服务器上，突然：

某个容器挂了 → 谁来重启它？

流量变大了 → 谁来自动扩容？

一台服务器宕机了 → 上面的容器谁来迁移？

新版本要发布 → 如何不中断服务？

这就是K8s要解决的问题！

K8s就像一个智能调度系统，帮你：

✅ 自动恢复挂掉的容器
✅ 根据流量自动扩缩容
✅ 把容器调度到合适的服务器
✅ 平滑发布新版本（蓝绿部署、金丝雀发布）
✅ 服务发现和负载均衡
✅ 配置和密钥管理

二、K8s核心概念（大白话版）

K8s有很多概念，初学者容易晕。咱们用生活中的例子来理解：

1. Pod（豆荚）

Pod是K8s最小的调度单元。

你可以把Pod想象成一个豌豆荚，里面可以装一个或多个「豌豆」（容器）。

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

💡 关键点：

一个Pod里的容器共享网络和存储
通常一个Pod只放一个容器
Pod是临时的，随时可能被销毁重建

2. Deployment（部署）

Deployment是用来管理Pod的。

你可以把Deployment想象成一个应用管理者，它告诉你：

我要运行3个副本（Pod）
用的是nginx镜像
如果某个Pod挂了，立刻补一个新的

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

3. Service（服务）

Service是用来访问Pod的。

Pod是临时的，IP会变。Service就像一个固定的门牌号，用户访问Service，Service再把流量转发给Pod。

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

4. Namespace（命名空间）

Namespace是用来做资源隔离的。

你可以把Namespace想象成不同的房间，每个房间里的资源互不可见。

常见用法：

default：默认房间
kube-system：K8s自己的组件
dev：开发环境
prod：生产环境

三、K8s架构

K8s集群由两部分组成：Master节点和Worker节点。

3.Master节点（控制平面）

Master节点是集群的大脑，负责决策：

组件	作用
kube-apiserver	集群入口，所有组件都通过它通信
etcd	集群数据库，保存所有配置
kube-scheduler	调度Pod到合适的Worker节点
kube-controller-manager	控制器，管理各种资源

4.Worker节点（工作节点）

Worker节点是干活的，实际运行应用：

组件	作用
kubelet	节点代理，管理本节点上的Pod
kube-proxy	网络代理，负责Service的负载均衡
Container Runtime	容器运行时（如Docker、containerd）

四、真实案例：我的K8s集群

说一千道一万，不如看个真实案例。这是我自己生产环境用的K8s集群：

1.集群配置

服务器规划：
- 192.168.91.18  (Master1)
- 192.168.91.19  (Master2)
- 192.168.91.20  (Master3)
- 192.168.91.21  (Worker1)
- 192.168.91.22  (Worker2)
- 192.168.91.23  (Worker3)

环境：
- OS: CentOS 7
- 容器运行时: containerd
- 网络插件: flannel
- 高可用: keepalived + haproxy

2.部署一个应用的完整流程

编写Deployment YAML

[root@master-1 ~]# cat nginx.yaml 
# 1. PVC 定义
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nginx-data-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: managed-nfs-storage   # 动态存储类在这里指定
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment            
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  #基于标签关联pod，会关联env=test或者env=prod的pod
  selector:
    matchExpressions:
    - key: env
      values: 
      - "test"
      - "prod"
      operator: In
  template:
    metadata:
      #为pod设置了两个标签
      labels:
        app: nginx
        env: test
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.22.1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: nginx-data-pvc   # 引用上面创建的 PVC
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  # 指定svc的类型为NodePort，也就是在默认的ClusterIP基础之上多监听所有worker节点的端口而已。
  type: NodePort
  # 基于标签选择器关联Pod
  selector:
    app: nginx
  # 配置端口映射
  ports:
    # 指定Service服务本身的端口号
  - port: 80
    # 后端Pod提供服务的端口号
    targetPort: 80
    nodePort: 30088  # 固定 NodePort 端口

应用配置：kubectl apply -f nginx.yaml

查看Pod状态：kubectl get pods

kubectl get pods,svc

验证访问：curl http://node-ip:30088

五、如何开始学习K8s？

1.学习路径建议

1. 先学会用Docker
   ↓
2. 用minikube或kind搭建单机K8s
   ↓
3. 学习核心概念（Pod、Deployment、Service）
   ↓
4. 动手部署几个应用
   ↓
5. 学习高级概念（Ingress、ConfigMap、Secret）
   ↓
6. 搭建生产级集群（高可用、安全、监控）