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k8s 作为云原生时代的操作系统，学习它的必要性不言而喻，如果你遇到了任何问题，可以在 Discussions 中评论或者 Issue 中提出，如果你觉得这个仓库对你有价值，欢迎 star 或者提 PR / Issue，让它变得更好！

在学习本教程前，需要注意本教程侧重于实战引导，以渐进式修改代码的方式，将从最基础的 container 容器的定义开始，经过 pod, deployment, service, ingress, configmap, secret 等资源直到用 helm 来打包部署一套完整服务。所以如果你对容器和 k8s 的基础理论知识不甚了解的话，建议先从 官网文档 或者其它教程获取基础理论知识，再通过实战加深对知识的掌握！

这里是文档的索引：

• 准备工作
• container
• pod
• deployment
• service
• ingress
• namespace
• configmap
• secret
• job/cronjob
• helm
• dashboard

下面是所有文档的集合：

• kubernetes tutorials
  • 准备工作
    • 安装 docker
      • 推荐安装方法
      • 其它安装方法
    • 安装 minikube
      • 启动 minikube
    • 安装 kubectl
    • 注册 docker hub 账号登录
  • Container
  • Pod
    • Pod 与 Container 的不同
    • Pod 其它命令
  • Deployment
    • 扩容
    • 升级版本
    • Rolling Update(滚动更新)
    • 存活探针 (livenessProb)
    • 就绪探针 (readiness)
  • Service
    • ClusterIP
    • NodePort
    • LoadBalancer
  • ingress
  • Namespace
  • Configmap
  • Secret
  • Job
  • CronJob
  • Helm
    • 用 helm 安装 hellok8s
    • 创建 helm charts
      • rollback
      • 多环境配置
    • helm chart 打包和发布
  • Dashboard
    • kubernetes dashboard
    • K9s
  • Sponsor
  • Star History

kubernetes tutorials

准备工作

在开始本教程之前，需要配置好本地环境，以下是需要安装的依赖和包。

安装 docker

首先我们需要安装 docker 来打包镜像，如果你本地已经安装了 docker，那么你可以选择跳过这一小节。

推荐安装方法

目前使用 Docker Desktop 来安装 docker 还是最简单的方案，打开官网下载对应你电脑操作系统的包即可 (https://www.docker.com/products/docker-desktop/)，

当安装完成后，可以通过 docker run hello-world 来快速校验是否安装成功！

其它安装方法

目前 Docker 公司宣布 Docker Desktop 只对个人开发者或者小型团体免费 (2021年起对大型公司不再免费)，所以如果你不能通过 Docker Desktop 的方式下载安装 docker，可以参考 这篇文章 只安装 Docker CLI。

安装 minikube

我们还需要搭建一套 k8s 本地集群 (使用云厂商或者其它 k8s 集群都可) 。本地搭建 k8s 集群的方式推荐使用 minikube。

可以根据 minikube 快速安装 来进行下载安装，这里简单列举 MacOS 的安装方式，Linux & Windows 操作系统可以参考官方文档 快速安装。

brew install minikube

启动 minikube

因为 minikube 支持很多容器和虚拟化技术 (Docker, Hyperkit, Hyper-V, KVM, Parallels, Podman, VirtualBox, or VMware Fusion/Workstation)，也是问题出现比较多的地方，所以这里还是稍微说明一下。

如果你使用 docker 的方案是上面推荐的 Docker Desktop ，那么你以下面的命令启动 minikube 即可，需要耐心等待下载依赖。

minikube start --vm-driver docker --container-runtime=docker

启动完成后，运行 minikube status 查看当前状态确定是否启动成功！

如果你本地只有 Docker CLI，判断标准如果执行 docker ps 等命令，返回错误 Cannot connect to the Docker daemon at unix:///Users/xxxx/.colima/docker.sock. Is the docker daemon running? 那么就需要操作下面的命令。

brew install hyperkit
minikube start --vm-driver hyperkit --container-runtime=docker

# Tell Docker CLI to talk to minikube's VM
eval $(minikube docker-env)

# Save IP to a hostname
echo "`minikube ip` docker.local" | sudo tee -a /etc/hosts > /dev/null

# Test
docker run hello-world

minikube 命令速查

minikube stop 不会删除任何数据，只是停止 VM 和 k8s 集群。

minikube delete 删除所有 minikube 启动后的数据。

minikube ip 查看集群和 docker enginer 运行的 IP 地址。

minikube pause 暂停当前的资源和 k8s 集群

minikube status 查看当前集群状态

安装 kubectl

这一步是可选的，如果不安装的话，后续所有 kubectl 相关的命令，使用 minikube kubectl 命令替代即可。

如果你不想使用 minikube kubectl 或者配置相关环境变量来进行下面的教学的话，可以考虑直接安装 kubectl。

以下为MacOS 的安装方式，Linux & Windows 操作系统可以参考官方文档快速安装。

brew install kubectl

注册 docker hub 账号登录

因为默认 minikube 使用的镜像地址是 DockerHub，所以我们还需要在 DockerHub (https://hub.docker.com/) 中注册账号，并且使用 login 命令登录账号。

docker login

Container

我们的旅程从一段代码开始。新建一个 main.go 文件，复制下面的代码到文件中。

package main

import (
	"io"
	"net/http"
)

func hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	io.WriteString(w, "[v1] Hello, Kubernetes!")
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", hello)
	http.ListenAndServe(":3000", nil)
}

上面是一串用 Go 写的代码，代码逻辑非常的简单，首先启动 HTTP 服务器，监听 3000 端口，当访问路由 /的时候 返回字符串 [v1] Hello, Kubernetes!。

在以前，如果你想将这段代码运行起来并测试一下。你首先需要懂得如何下载 golang 的安装包进行安装，接着需要懂得 golang module 的基本使用，最后还需要了解 golang 的编译和运行命令，才能将该代码运行起来。甚至在过程中，可能会因为环境变量问题、操作系统问题、处理器架构等问题导致编译或运行失败。

但是通过 Container (容器) 技术，只需要上面的代码，附带着对应的容器 Dockerfile 文件，那么你就不需要 golang 的任何知识，也能将代码顺利运行起来。

Container (容器) 是一种沙盒技术。它是基于 Linux 中 Namespace / Cgroups / chroot 等技术组合而成，更多技术细节可以参照这个视频 如何自己实现一个容器。

下面就是 Go 代码对应的 Dockerfile，简单的方案是直接使用 golang 的 alpine 镜像来打包，但是因为我们后续练习需要频繁的推送镜像到 DockerHub 和拉取镜像到 k8s 集群中，为了优化网络速度，我们选择先在 golang:1.16-buster 中将上述 Go 代码编译成二进制文件，再将二进制文件复制到 base-debian10 镜像中运行 (Dockerfile 不理解没有关系，不影响后续学习)。

这样我们可以将 300MB 大小的镜像变成只有 20MB 的镜像，甚至压缩上传到 DockerHub 后大小只有 10MB！

# Dockerfile
FROM golang:1.16-buster AS builder
RUN mkdir /src
ADD . /src
WORKDIR /src

RUN go env -w GO111MODULE=auto
RUN go build -o main .

FROM gcr.io/distroless/base-debian10

WORKDIR /

COPY --from=builder /src/main /main
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["/main"]

需要注意 main.go 文件需要和 Dockerfile 文件在同一个目录下，执行下方 docker build 命令，第一次需要耐心等待拉取基础镜像。并且需要注意将命令中 guangzhengli 替换成自己的 DockerHub 注册的账号名称。 这样我们后续可以推送镜像到自己注册的 DockerHub 仓库当中。

docker build . -t guangzhengli/hellok8s:v1
# Step 1/11 : FROM golang:1.16-buster AS builder
# ...
# ...
# Step 11/11 : ENTRYPOINT ["/main"]
# Successfully tagged guangzhengli/hellok8s:v1


docker images
# guangzhengli/hellok8s          v1         f956e8cf7d18   8 days ago      25.4MB

docker build 命令完成后我们可以通过 docker images 命令查看镜像是否 build 成功，最后我们执行 docker run 命令将容器启动， -p 指定 3000 作为端口，-d 指定容器后台运行。

docker run -p 3000:3000 --name hellok8s -d guangzhengli/hellok8s:v1

运行成功后，可以通过浏览器或者 curl 来访问 http://127.0.0.1:3000 , 查看是否成功返回字符串 [v1] Hello, Kubernetes!。

这里因为我本地只用 Docker CLI，而 docker runtime 是使用 minikube，所以我需要先调用 minikube ip 来返回 minikube IP 地址，例如返回了 192.168.59.100，所以我需要访问 http://192.168.59.100:3000 来判断是否成功返回字符串 [v1] Hello, Kubernetes!。

最后确认没有问题，使用 docker push 将镜像上传到远程的 DockerHub 仓库当中，这样可以供他人下载使用，也方便后续 Minikube 下载镜像使用。 需要注意将 guangzhengli 替换成自己的 DockerHub 账号名称。

docker push