Kubernetes Run 命令

简介

kubectl run 命令是 Kubernetes 中创建 Pod 的一种简单方式。现代 Kubernetes 版本不再使用 kubectl run 来创建 Deployment 或 Job，因此本实验将 kubectl run 与这些资源专用的创建命令结合起来讲解。本实验旨在帮助初学者理解针对不同工作负载类型应使用哪种命令。

通过本实验，你将学习如何：

启动并验证 Minikube 集群。
使用 kubectl run 创建 Pod。
创建包含多个副本的 Deployment。
创建并检查用于批处理任务的 Job。
清理资源以维护集群环境。

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 是一个可以在本地机器上运行的轻量级 Kubernetes 环境。

导航到工作目录：

打开终端并进入默认的项目文件夹：
```
cd /home/labex/project
```
启动 Minikube：

启动 Minikube 以初始化 Kubernetes 集群：
```
minikube start
```
- 该命令会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 可能需要几分钟时间启动。
验证 Minikube 是否正在运行：

检查 Minikube 集群的状态：
```
minikube status
```
- 查看 kubelet 和 apiserver 等组件是否显示为 Running。
- 如果集群未运行，请重新执行 minikube start。

如果你在启动 Minikube 时遇到问题，必要时可以使用 minikube delete 重置环境。

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、环境变量和配置规范。

运行以下命令查看 kubectl run 的可用选项：

kubectl run -h

你将看到如下输出：

Create and run a particular image in a pod.

Examples:
## Start a nginx pod
kubectl run nginx --image=nginx

## Start a hazelcast pod and let the container expose port 5701
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --port=5701

## Start a hazelcast pod and set environment variables "DNS_DOMAIN=cluster" and "POD_NAMESPACE=default" in the container
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --env="DNS_DOMAIN=cluster" --env="POD_NAMESPACE=default"

## Start a hazelcast pod and set labels "app=hazelcast" and "env=prod" in the container
kubectl run hazelcast --image=hazelcast/hazelcast --labels="app=hazelcast,env=prod"

## Dry run; print the corresponding API objects without creating them
kubectl run nginx --image=nginx --dry-run=client

## Start a nginx pod, but overload the spec with a partial set of values parsed from JSON
kubectl run nginx --image=nginx --overrides='{ "apiVersion": "v1", "spec": { ... } }'

## Start a busybox pod and keep it in the foreground, don't restart it if it exits
kubectl run -i -t busybox --image=busybox --restart=Never

## Start the nginx pod using the default command, but use custom arguments (arg1 .. argN) for that command
kubectl run nginx --image=nginx -- <arg1> <arg2> ... <argN>

## Start the nginx pod using a different command and custom arguments
kubectl run nginx --image=nginx --command -- <cmd> <arg1> ... <argN>

创建 Pod

Pod 是 Kubernetes 中最小的可部署单元，代表一个或多个共同运行的容器。在本步骤中，我们将创建一个运行 Nginx Web 服务器的 Pod。

创建 Pod：

运行以下命令创建一个名为 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。
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，说明 Kubernetes 可能仍在拉取容器镜像。请稍等片刻并重新运行 kubectl get pods。

创建 Deployment 并扩展副本

Deployment 用于管理一组 Pod，并确保它们按预期运行。它对于应用程序的扩展和更新非常有用。

创建 Deployment：

运行以下命令创建一个名为 nginx-deployment 的 Deployment：
```
kubectl create deployment nginx-deployment --image=nginx
```
- --image 选项指定要使用的容器镜像。
将 Deployment 扩展至 3 个副本：

由于 --replicas 标志已被弃用，我们将使用 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
```
- 这将确保有 3 个 Pod 作为 Deployment 的一部分在运行。
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，可能是因为集群资源不足。请使用以下命令检查 Pod 事件：

kubectl describe pod <pod-name>

创建 Job

在本步骤中，你将创建一个 Kubernetes Job 来运行一个短期的批处理任务。Job 会跟踪任务的成功完成情况，因此当命令需要运行并退出（而不是像长期运行的 Pod 那样持续运行）时，它是最合适的资源。

创建 Job

运行以下命令创建一个名为 busybox-job 的 Job：

kubectl create job busybox-job --image=busybox -- echo "Hello from Kubernetes"

kubectl create job 创建的是 Job 资源，而不是独立的 Pod。
echo 命令定义了 Job 将要执行的任务。

检查 Job 状态

运行以下命令验证 Job：

kubectl get jobs

预期输出：

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

COMPLETIONS：显示 Job 已成功运行一次 (1/1)。
如果尚未列出 Job，请等待几秒钟并再次运行 kubectl get jobs。

验证 Job 的 Pod

由于 Job 在 Pod 内部运行，请使用以下命令验证 Pod：

kubectl get pods

预期输出：

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

Pod 名称包含一个生成的后缀，因为它由 Job 所拥有。
STATUS 字段应显示 Completed，表明 Job 的 Pod 已成功完成。

检查 Job 输出

查看 Job 的日志以验证输出：

kubectl logs job/busybox-job

预期输出：

Hello from Kubernetes

这确认了 Job 已成功执行。

清理

为了保持集群整洁，请删除你在实验过程中创建的资源。

删除资源：

运行以下命令：

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

验证清理结果：

检查是否还有剩余资源：
```
kubectl get pods
kubectl get deployments
```
- 确保输出中不再列出你刚才创建的资源。

总结

在本实验中，你学习了如何：

启动并验证 Minikube 集群。
使用 kubectl run 创建 Pod，并使用专用命令创建 Deployment 和 Job。
清理资源以保持集群整洁。

你还了解了 Kubernetes 如何针对不同类型的工作负载使用不同的命令。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。