Docker 和 Kubernetes

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：

1. 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

2. 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

3. 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

总结

• Docker 用于容器化应用程序，并简化应用程序的构建、部署和管理。
• Kubernetes 用于大规模的容器编排，提供自动化部署、扩展和管理。
• Docker 和 Kubernetes 配合使用时，Docker 提供了容器的基础设施，Kubernetes 管理这些容器并确保应用的高可用性和可扩展性。

通过这两者的结合，开发人员和运维人员可以更加高效、灵活地管理和部署现代化应用。