K8s工作流程与YAML实用指南

K8s 工作流程

K8s 采用声明式管理（用户说"要什么"，K8s 负责"怎么做"）方式，通过 YAML 文件描述期望的状态，K8s控制平面会自动确保实际状态与期望状态一致。

核心工作流程如下：

用户提交 YAML → API Server → etcd 存储 → 控制器监听 → 调度器分配 → Kubelet 执行 → 运行状态监控

• 用户定义期望状态：通过 YAML 文件定义工作负载
• API Server 接收：验证并存储到 etcd
• 控制器工作：各种控制器监听资源变化
• 调度决策：Scheduler 决定 Pod 运行在哪个节点
• 节点执行：Kubelet 拉取镜像并启动容器
• 持续监控：控制器持续确保实际状态符合期望

  Kubernetes Yaml标准结构

  实际上用户只用考虑怎么编写yaml文件布置任务。

  YAML 基础语法结构

  #注释以 # 开头
  key: value                    # 键值对
  string_value: "Hello World"   # 字符串
  number_value: 42              # 数字
  boolean_value: true           # 布尔值
  null_value: null              # 空值
  #数据结构类型
  #对象/映射（Object/Mapping）
  person:
    name: "张三"
    age: 30
    city: "北京"
  #数组/列表（Array/List）
  fruits:
    - apple
    - banana
    - orange
  #或者内联格式
  fruits: [apple, banana, orange]
  #嵌套结构
  company:
    name: "科技公司"
    employees:
      - name: "李四"
        position: "工程师"
      - name: "王五"
        position: "设计师"
    locations:
      - "北京"
      - "上海"
  

  Kubernetes YAML 文件标准结构

  四大核心部分

  #1. API 版本
  apiVersion: apps/v1
  #e.g.
  apiVersion: apps/v1        # Deployment, ReplicaSet, DaemonSet
  apiVersion: v1             # Pod, Service, ConfigMap
  apiVersion: batch/v1       # Job
  apiVersion: batch/v1beta1  # CronJob
  #2. 资源类型
  kind: Deployment
  #e.g.
  kind: Deployment    # 部署
  kind: Service       # 服务
  kind: ConfigMap     # 配置映射
  kind: Secret        # 密钥
  kind: Pod           # Pod
  #工作负载类型：
  #Deployment：长期运行的无状态应用
  #StatefulSet：有状态应用（如数据库）
  #DaemonSet：每个节点运行一个实例（如日志收集）
  #Job/CronJob：一次性任务或定时任务
  #3. 元数据
  metadata:
    name: my-app
    namespace: default
    labels:
      app: my-app
      version: v1.0
  #e.g. 
  metadata:
    name: my-application           # 必需：资源名称
    namespace: production          # 可选：命名空间
    labels:                        # 可选：标签
      app: web-server
      environment: production
      version: "1.0"
    annotations:                   # 可选：注解
      description: "主要的web服务器"
      created-by: "开发团队"
      
  #4. 规格定义
  spec:
  	  # 具体配置内容
  #e.g.
  spec:
    replicas: 3                    # 副本数量
    selector:                      # 选择器
      matchLabels:
        app: web-server
    template:                      # Pod 模板
      metadata:
        labels:
          app: web-server
      spec:
        containers:                # 容器定义
        - name: web-container
          image: nginx:1.20
          ports:
          - containerPort: 80
          env:                     # 环境变量
          - name: ENV_VAR
            value: "production"
          resources:               # 资源限制
            requests:
              memory: "64Mi"
              cpu: "250m"
            limits:
              memory: "128Mi"
              cpu: "500m"
  

  完整的 Deployment 示例

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: nginx-deployment
    namespace: default
    labels:
      app: nginx
      environment: production
    annotations:
      description: "Nginx web server deployment"
  spec:
    replicas: 3
    strategy:
      type: RollingUpdate
      rollingUpdate:
        maxSurge: 1
        maxUnavailable: 1
    selector:
      matchLabels:
        app: nginx
    template:
      metadata:
        labels:
          app: nginx
      spec:
        containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.20
          ports:
          - containerPort: 80
            name: http
          env:
          - name: NGINX_PORT
            value: "80"
          resources:
            requests:
              memory: "64Mi"
              cpu: "250m"
            limits:
              memory: "128Mi"
              cpu: "500m"
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: 80
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: 80
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 5
        restartPolicy: Always
  

  实际工作示例

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: web-app
  spec:
    replicas: 3          # 安排：运行3个副本
    selector:
      matchLabels:
        app: web
    template:
      metadata:
        labels:
          app: web
      spec:
        containers:
        - name: web
          image: nginx:1.20  # 安排：使用nginx镜像
          ports:
          - containerPort: 80
  Kubernetes 收到这个"工作安排"后会：
  

  工作内容是创建 3 个 nginx Pod，如果某个 Pod 失败，自动重新创建，确保始终有 3 个健康的 Pod 运行。

  
  （图片来源网络，侵删）
  
  （图片来源网络，侵删）