Kubernetes 作为事实上的容器编排标准，已在企业和开源社区得到广泛的认同和使用。它不仅提供了高度可扩展、自管理的容器编排平台，具备强大的自动化管理能力，还拥有丰富的生态系统和第三方插件，可以实现各种定制化和扩展化需求。

除了普及 K8s 基本知识，例如，Pod 作为最小可部署单元，拥有独立 IP、主机名和进程；K8s 通过众多组件来管理和控制 Pod 的部署、更新、伸缩与网络等，还有哪些不被经常介绍，但需要了解的特性？本文试着来盘一盘。

01 Label

K8s 拥有众多组件，例如 Deployment 可以实现灰度发布、滚动升级；StatefulSet 可以保证有状态应用的有序部署和扩容；Service 可以实现负载均衡、服务发现等网络功能；Ingress 可以对外暴露应用服务，并提供 URL 路由、TLS 加密等服务；PV/PVC 可以实现数据持久化、共享等需求。

虽然，K8s 对于容器化应用的运维提供了完整的工具链，但当你遇到一大堆 Pod、节点等资源无从下手时，这里推荐你第一个功能是 Label，你既可以通过 app 来区分 Pod，也可以通过版本发布方式来区分 Pod，更先进更科学的 Label 方法，也欢迎大厂来提供哦。

PS：如果您的 Pod 长这样，那需要打标签了。

如何打 Label

K8s 不仅可以给资源打标签，还可以通过标签选择器筛选出你想要的对象。

列出标签

kubectl get po --show-labels

只展示特定标签

kubectl get po -L label1, label2 /

为已创建的 Pod 添加标签

kubectl label po xxxx xxxx=manual

为节点添加标签

kubectl label node gke-kubia-8f56-node-0rrx gpu=true

通过标签选择器列出节点

kubectl get node -l gpu=true

当然，Label 也有不足：例如 Label 在集群中不是一标识，不能自动更新，需要手动更新或删除，对于大规模的集群管理，会带来复杂度。

02 namespace

命名空间是 K8s 集群级别的资源，它的适用场景与标签不同，适合于跨多个团队或项目，K8s 默认会有一个 Default 命名空间，还有几个命名空间用于特定的目的，例如 kube-system 主要运行系统级资源等等。

可以通过 kubectl get ns 可以查看 namespace 资源：




# kubectl get namespace/ns（缩写）

NAME              STATUS           AGE

default                   Active           102d

kube-node-lease           Active           102d

kube-public               Active           102d

kube-system               Active           102d

test                      Active           61d





# 查看详细命名空间信息情况

# kubectl describe namespace default

Name:                 default

Labels:               <none>

Annotations:          <none>

Status:               Active

No resource quota.

No LimitRange resource.

…省略部分信息…

管理 namespace 资源

namespace资源属性较少，通常只需要指定名称即可创建，如“kubectl create namespace qa”。

namespace 资源的名称仅能由字母、数字、下划线、连接线等字符组成。

删除 namespace 资源会级联删除其包含的所有其他资源对象。




# 创建新的命名空间资源信息：# kubectl create ns test

namespace/test created

# kubectl get ns

NAME                     STATUS           AGE

test                      Active           4s





# 删除已有命名空间资源信息：# kubectl delete ns test   --- 删除操作比较危险，慎用

- 创建指定命名空间

# kubectl create ns test

# kubectl get ns test

NAME              STATUS   AGE

test                      Active    61d

切换指定命名空间：

切换命名空间后，kubectl get pods 如果不指定 -n ，查看的就是 kube-system 命名空间的资源了。




# kubectl config set-context --current --namespace=kube-system

Context "kubernetes-admin@kubernetes" modified.

说明：表示从默认所在的default的命名空间状态，切换到指定的命名空间资源中





# kubectl get pods

NAME                                                READY   STATUS   RESTARTS           AGE

calico-kube-controllers-6949477b58-5dqv4           1/1     Running           1                  61d

calico-node-4ggj8                                  1/1     Running           1                  102d

calico-node-4rmhx                                  1/1     Running           1                  102d

calico-node-5xmjw                                  1/1     Running           2                  102d

coredns-7f89b7bc75-krpzf                           1/1     Running           1                  61d

coredns-7f89b7bc75-qvj5m                        1/1     Running           1                  61d

etcd-k8s-master-01                                 1/1     Running           1                  102d

etcd-k8s-master-02                                 1/1     Running           1                  102d

kube-apiserver-k8s-master-01                       1/1     Running           1                  102d

kube-apiserver-k8s-master-02                       1/1     Running           1                  102d

kube-controller-manager-k8s-master-01              1/1     Running           4                  102d

kube-controller-manager-k8s-master-02              1/1     Running           4                  102d

kube-proxy-2zrtt                                   1/1     Running           1                  102d

kube-proxy-dcxsv                                   1/1     Running           2                  102d

kube-proxy-hs8x2                                   1/1     Running           1                  102d

kube-scheduler-k8s-master-01                       1/1     Running           4                  102d

kube-scheduler-k8s-master-02                       1/1     Running           4                  102d





# kubectl config set-context --current --namespace=default

Context "kubernetes-admin@kubernetes" modified.





# 说明：表示从指定的命名空间所在的状态，切换到default的命名空间资源中





# kubectl get pods

NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE

nginx-test-75c685fdb7-6g5m7        1/1     Running   1          61d

nginx-test-75c685fdb7-6j9s8           1/1     Running   1          61d

pod-first                             1/1     Running   0          54m

当然，关于命名空间这里只是介绍了基础，还有多租户、隔离等相关内容没有介绍。

关于使用 kubeConfig 高效切换命名空间的方法，也欢迎各位专家指正。

03 Service

Service 是用于在 K8s 集群内暴露一组 Pod 访问入口的抽象对象。它提供了一个稳定的 IP 地址和 DNS 名称，使得外部应用程序能够通过服务访问指定的一组 Pod。服务还提供了负载均衡机制，以便将流量分发到具有相同标签选择器的多个 Pod 上。

如果您觉得 Pod 或一组 Pod 可以直接对外提供服务，那这里您可要好好看了，因为 Pod 提供 IP 不是的，并且 Pod 的 IP 地址是集群内部的，不能从外部访问。

Service 架构图

要让 Pod 能从外部访问，K8s 提供了一种机制——Service 来提供对外的访问，Service 也是一种特殊的 LoadBalancer 类型服务。

另外，Pod 生命周期完成后是会被销毁的，重新创建的 Pod 会有新的 IP 地址、主机名和进程，如果单纯只有 Pod，不利于 K8s 大规模的服务与管理。

当然，Service 也有缺点，比如 Service 只支持四层负载均衡，在实现七层负载均衡时候，Service 不支持，官方推荐的 Ingress 也有一些问题，这里暂且不涉及这方面内容

04 小结

在 K8s 中，从架构方面了解 K8s 固然没有错，如果一直停留在架构图层面，就不够了。需要深入挖掘、善于实践、抽丝剥茧。

本文从 Label 入手，强调了打标签的重要性，也涉及了命名空间，注意：这里的命名空间需要与 Linux 的命名空间区分开~，还涉及了 Service 方面的内容。

当然，本文还有很多没有涉及到的地方，如 RC、探针、DeamonSet 等方面的内容，更深入的内容，也欢迎广大网友投稿。

最后，本文可能有不准确的地方，欢迎各位专家批评指正。

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K8s 组件优缺点