Kubernetes Run 命令

简介

kubectl run 命令是在 Kubernetes 中创建资源的最简单且最通用的方式之一。它允许你快速部署容器、创建用于批处理的任务（job），或设置部署（deployment）以管理应用程序的多个副本。本实验旨在帮助初学者理解 kubectl run 命令的基础知识以及如何有效地使用它。

在本实验结束时，你将学习如何：

1. 启动并验证 Minikube 集群。
2. 使用 kubectl run 创建一个 Pod。
3. 创建具有多个副本的部署（deployment）。
4. 运行一个用于批处理的任务（job）。
5. 清理资源以维护你的集群。

Skills Graph

启动 Minikube 集群

在创建资源之前，你需要一个正在运行的 Kubernetes 集群。Minikube 是一个轻量级的 Kubernetes 环境，可以在你的本地机器上运行。

1. 导航到工作目录：

   打开终端并导航到默认的项目文件夹：

   cd /home/labex/project

2. 启动 Minikube：

   启动 Minikube 以初始化一个 Kubernetes 集群：

   minikube start

   • 此命令将在你的本地机器上设置一个单节点的 Kubernetes 集群。
   • 根据系统性能，Minikube 可能需要几分钟才能启动。

3. 验证 Minikube 是否正在运行：

   检查 Minikube 集群的状态：

   minikube status

   • 查找 kubelet 和 apiserver 等组件是否显示为 Running。
   • 如果集群未运行，请重新运行 minikube start。

如果启动 Minikube 时遇到问题，可以使用 minikube delete 来重置环境（如有需要）。

探索 kubectl run 命令

kubectl run 命令用于在 Pod 中创建并运行特定的镜像。它提供了多种选项来定制 Pod 的行为、环境和规格。

运行以下命令以查看 kubectl run 的可用选项：

kubectl run -h

你将看到以下输出：

在 Pod 中创建并运行特定的镜像。

示例：
## 启动一个 nginx Pod
kubectl run nginx --image=nginx

## 启动一个 hazelcast Pod 并让容器暴露端口 5701
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --port=5701

## 启动一个 hazelcast Pod 并在容器中设置环境变量 "DNS_DOMAIN=cluster" 和 "POD_NAMESPACE=default"
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --env="DNS_DOMAIN=cluster" --env="POD_NAMESPACE=default"

## 启动一个 hazelcast Pod 并在容器中设置标签 "app=hazelcast" 和 "env=prod"
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --labels="app=hazelcast,env=prod"

## 试运行；打印相应的 API 对象而不创建它们
kubectl run nginx --image=nginx --dry-run=client

## 启动一个 nginx Pod，但使用从 JSON 解析的部分值覆盖 spec
kubectl run nginx --image=nginx --overrides='{ "apiVersion": "v1", "spec": { ... } }'

## 启动一个 busybox Pod 并保持在前台运行，如果退出则不重启
kubectl run -i -t busybox --image=busybox --restart=Never

## 使用默认命令启动 nginx Pod，但为该命令使用自定义参数 (arg1 .. argN)
kubectl run nginx --image=nginx -- <arg1> <arg2> ... <argN>

## 使用不同的命令和自定义参数启动 nginx Pod
kubectl run nginx --image=nginx --command -- <cmd> <arg1> ... <argN>

创建一个 Pod

Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元，代表一个或多个一起运行的容器。在此步骤中，我们将创建一个运行 Nginx Web 服务器的 Pod。

1. 创建 Pod：

   运行以下命令以创建一个名为 nginx-pod 的 Pod：

   kubectl run nginx-pod --image=nginx

   • --image 选项指定要使用的容器镜像。这里我们使用官方的 Nginx 镜像。

2. 验证 Pod：

   检查 Pod 是否正在运行：

   kubectl get pods

   • 在输出中查找 nginx-pod。
   • 当 Pod 准备就绪时，STATUS 列应显示为 Running。

如果 Pod 状态显示为 Pending，Kubernetes 可能仍在拉取容器镜像。请稍等片刻，然后重新运行 kubectl get pods。

创建 Deployment 并扩展副本

Deployment 管理一组 Pod 并确保它们按预期运行。它对于扩展和更新应用程序非常有用。

1. 创建 Deployment：

   运行以下命令以创建一个名为 nginx-deployment 的 Deployment：

   kubectl create deployment nginx-deployment --image=nginx

   • --image 选项指定要使用的容器镜像。

2. 将 Deployment 扩展为 3 个副本：

   由于 --replicas 标志已被弃用，我们将改用 kubectl scale 来扩展 Deployment。

   使用 kubectl scale 命令调整副本数量：

   kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=3

   • 这将确保三个 Pod 作为 Deployment 的一部分运行。

3. 验证 Deployment 及其副本：

   检查 Deployment 和 Pod 的状态：

   kubectl get deployments
   kubectl get pods

   • 确保 Deployment 在 READY 列下显示 3 个副本。
   • 验证 kubectl get pods 的输出中列出了三个 Pod。

如果某个 Pod 未处于 Running 状态，可能是由于集群资源不足。可以使用以下命令检查 Pod 事件：

kubectl describe pod <pod-name>

创建一个 Job

Job 用于运行需要成功完成的任务，例如批处理作业或数据处理任务。我们将使用 kubectl run 创建一个 Job 并验证其执行情况。

1. 创建 Job

运行以下命令以创建一个名为 busybox-job 的 Job：

kubectl run busybox-job --image=busybox --restart=OnFailure -- echo "Hello from Kubernetes"

• --restart=OnFailure 标志指定这是一个 Job。
• echo 命令定义了 Job 将执行的任务。

2. 检查 Job 状态

运行以下命令以验证 Job：

kubectl get jobs

预期输出：

NAME          COMPLETIONS   DURATION   AGE
busybox-job   1/1           5s         10s

• COMPLETIONS：显示 Job 成功运行了一次（1/1）。
• 如果未列出 Job，它可能已被自动清理。请继续下一步以检查其 Pod。

3. 验证 Job 的 Pod

由于 Job 在 Pod 中运行，使用以下命令验证 Pod：

kubectl get pods

预期输出：

NAME               READY   STATUS      RESTARTS   AGE
busybox-job        0/1     Completed   0          30s

• STATUS 字段应显示 Completed，表示 Job 已完成。

4. 检查 Job 输出

检查 Job 的 Pod 日志以验证输出：

kubectl logs busybox-job

预期输出：

Hello from Kubernetes

这确认 Job 已成功执行。

清理

为了保持集群的整洁，请删除在实验期间创建的资源。

1. 删除资源：

   运行以下命令：

   kubectl delete pod nginx-pod
   kubectl delete pod busybox-job
   kubectl delete deployment nginx-deployment

2. 验证清理：

   检查是否没有剩余资源：

   kubectl get pods
   kubectl get deployments

   • 确保输出中未列出你创建的资源。

总结

在本实验中，你学习了如何：

1. 启动并验证 Minikube 集群。
2. 使用 kubectl run 创建和管理 Pod、Deployment 和 Job。
3. 清理资源以保持集群的整洁。

kubectl run 命令提供了一种简单而强大的方式来部署应用程序并管理 Kubernetes 中的工作负载。通过练习这些步骤，你可以为更高级的 Kubernetes 工作流打下坚实的基础。