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Docker 和 Kubernetes

article 2025/1/22 23:42:34

Docker 和 Kubernetes (K8s) 是当前最流行的容器化技术，用于开发、部署和管理应用程序。它们通常一起使用，提供从开发到生产的完整生命周期管理，特别是在微服务架构和云原生应用的开发中。

1. Docker简介

Docker 是一个开源的容器化平台，它可以将应用及其所有依赖项打包在一个统一的容器中，从而简化了软件的开发、部署、运行和管理。容器化应用具有跨平台、一致性强、启动速度快等特点。

容器：一个包含应用程序及其所有依赖的轻量级、可移植的单元。
镜像：容器的静态文件系统，定义了容器的运行时环境。
Docker Engine：Docker 的运行时环境，用于构建、运行和管理容器。
Docker Compose：用于定义和运行多容器应用的工具。

2. Kubernetes (K8s) 简介

Kubernetes（简称 K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化容器的部署、扩展和管理。它帮助开发人员管理复杂的分布式应用程序，支持多种容器运行时（如 Docker、containerd 等）。

Kubernetes 提供了以下核心功能：

自动化部署：自动化容器应用的部署和升级。
服务发现：为应用提供自动化的负载均衡和服务发现。
自动扩展：根据负载自动扩展容器的副本数量。
故障恢复：确保容器始终处于预期状态，自动修复失败的容器。
存储管理：自动化持久存储的挂载和管理。

Docker 和 Kubernetes 的结合

通常情况下，Docker 被用于构建容器化的应用，而 Kubernetes 被用于部署和管理这些容器应用。Docker 提供了容器的创建与管理，而 Kubernetes 提供了容器的集群管理与调度。通过 Kubernetes，用户可以在多个主机上运行和管理 Docker 容器。

使用指南：配合命令介绍

1. Docker 使用指南

1.1. 安装 Docker

在 Linux（以 Ubuntu 为例）上安装 Docker：

sudo apt-get update
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce

1.2. Docker 常用命令

查看 Docker 版本：

docker --version
拉取 Docker 镜像：

docker pull ubuntu:latest
运行 Docker 容器：

docker run -d --name my-container ubuntu:latest
查看正在运行的容器：

docker ps
查看所有容器（包括已停止的）：

docker ps -a
进入容器：

docker exec -it my-container bash
停止容器：

docker stop my-container
删除容器：

docker rm my-container

1.3. Docker Compose

Docker Compose 是一个工具，允许你通过配置文件 (docker-compose.yml) 来定义和管理多容器应用。

启动多容器应用：

docker-compose up -d
停止并删除容器：

docker-compose down

2. Kubernetes 使用指南

2.1. 安装 Kubernetes（kubeadm 安装）

在 Linux 系统中安装 Kubernetes：

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

2.2. Kubernetes 常用命令

查看集群状态：

kubectl cluster-info
查看节点：

kubectl get nodes
创建部署（例如 Nginx 部署）：

kubectl create deployment nginx --image=nginx
查看 Pod 状态：

kubectl get pods
暴露服务：

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=LoadBalancer
查看服务：

kubectl get services
删除 Pod：

kubectl delete pod nginx-pod

2.3. Kubernetes 重要概念

Pod：Kubernetes 中的基本部署单元，可以包含一个或多个容器。
Deployment：Kubernetes 中的一个控制器，用于管理应用程序的副本集，保证应用程序的期望状态。
Service：暴露在集群内或外部访问的 Kubernetes 服务，可以为多个 Pod 提供负载均衡。

3. 结合 Docker 和 Kubernetes

当你将 Docker 容器化的应用部署到 Kubernetes 集群时，Kubernetes 会自动管理容器的调度、扩展、负载均衡和故障恢复等工作。以下是一个简单的例子，展示如何将 Docker 容器部署到 Kubernetes 集群：

创建 Docker 镜像并推送到 Docker Hub：

docker build -t your-dockerhub-username/your-image-name . docker push your-dockerhub-username/your-image-nam

在 Kubernetes 上部署应用：创建一个 Kubernetes 部署文件 deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app
        image: your-dockerhub-username/your-image-name
        ports:
        - containerPort: 80

然后，使用 kubectl 创建这个部署：

kubectl apply -f deployment.yaml

暴露服务：创建一个服务文件 service.yaml：

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

然后应用这个服务：

kubectl apply -f service.yaml