Kubernetes 入门指南

Kubernetes 是一个开源的容器管理系统,帮助你部署、扩展和管理容器化应用。本课程专为初学者设计,旨在从零开始学习 Kubernetes。你将学习如何在 Kubernetes 中创建、运行和管理容器,处理 Kubernetes 工作负载和网络,配置应用和存储,并理解 Kubernetes 的高级概念。

KubernetesDevOps

💡 本教程由 AI 辅助翻译自英文原版。如需查看原文,您可以 切换至英文原版

大纲

👋 Kubernetes 简介
🚀 Kubernetes 基础操作
⚙️ 工作负载类型与基础网络
🗄️ 配置与存储管理
🧠 高级概念与优化

简介

从首次检查 cluster 开始,广泛接触 Kubernetes workload、网络、配置、存储、调度、访问控制和资源管理功能。课程分为 5 个阶段,共 43 个动手项目,其中包括 38 个引导实验和 5 个重点挑战。

大多数项目是在本地 Minikube 环境中进行的 command-oriented walkthrough。前期建立 cluster 与 kubectl 基础,后期扩展到多种 controller、Ingress、持久化存储、调度规则、自动扩缩容、RBAC 和 metrics。课程以广泛概览为主,而不是围绕单个应用严格顺序构建。

你将学到什么

完成课程后,你将能够:

  • 检查 cluster 健康状况、client/server 信息、node 详情、architecture 和 Kubernetes Dashboard access。
  • 使用 kubectl create、run、describe、logs、exec、set、annotate 和 port-forward 创建与检查 resource。
  • 运行 Pod,并通过 Kubernetes controller 管理 replicated、batch、scheduled、per-node 和 stateful workload。
  • 使用 Service 与 Ingress 连接 workload,并通过 namespace 组织隔离。
  • 使用 ConfigMap 和 Secret 注入应用设置,并通过 PersistentVolume 与 claim 持久化数据。
  • 应用 ResourceQuota 与 LimitRange policy,并处理 kubeconfig 中的 cluster、user 和 context。
  • 使用 node selector、affinity、taint、toleration、cordon 操作和 container probe 控制放置与可用性。
  • 配置 HorizontalPodAutoscaler 与 RBAC resource,并通过 Metrics Server 检查 CPU 和内存使用情况。

本课程适合谁

本课程适合希望广泛接触 Kubernetes command 和 resource type 的初学者,也适合构建参考式实践基础的 container 用户与初级 DevOps 学习者。引导实验从基础开始,但后续内容和 5 个挑战要求逐步提高独立操作能力;其中 Dashboard 安全挑战标为 Advanced。

前置要求: 无需 Kubernetes 经验。建议具备基础 Linux 终端、container 和 YAML 知识。课程范围较广,先完成 cluster、command 与 workload 阶段,再学习存储、调度、自动扩缩容和 RBAC,会更容易理解后续实验。

学习环境: 项目使用提供的 Ubuntu 22.04 图形化 VM,其中包含终端、本地单节点 Minikube cluster、kubectl,以及 Dashboard 任务所需的浏览器。不同项目的环境相互独立,不应假定前一个实验的 cluster state 会保留。

常见问题

它与“Kubernetes 入门”有什么区别?

“Kubernetes 入门指南”是更广泛的概览课程:43 个项目覆盖大量 command、workload controller、Ingress、存储、调度、HPA、RBAC、Dashboard 与 metrics。“Kubernetes 入门”则是更精简的 12 项课程,通过 6 组精心配对的引导实验和挑战,在固定 v1.35.5 cluster 中聚焦无状态应用核心操作。

所有项目都是初级吗?

不是。课程本身及 38 个引导实验标为 Beginner,但 4 个挑战标为 Intermediate,read-only Dashboard access 挑战标为 Advanced。建议先完成相关引导内容,再把后续挑战作为可选检查点。

实验需要互联网或付费账号吗?

不同项目要求不同。部分实验会启动 Minikube、启用 addon 或拉取 container image;首个实验明确说明 image-pull 路径仅供 Pro 使用,而 Free 环境可能预先启动 cluster。开始前应阅读每个项目的访问提示,不要假定整个课程的网络行为相同。

课程会准备生产级或多节点 Kubernetes cluster 吗?

不会。实验使用本地单节点 Minikube 学习各项功能,不涵盖生产高可用、托管云 Kubernetes、多节点容量规划或持久化生产平台运维。

教师

labby
Labby
Labby is the LabEx teacher.

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