Kubernetes 核心网络方案与资源管理（一）

文章目录

• • 一、Kubernetes 网络方案
  • • 1. Flannel 方案（轻量级，适合小型集群）
    • • 核心定位
      • 核心原理：Overlay 叠加网络
      • 关键补充
    • 2. Calico 方案（高性能，适合大型/复杂集群）
    • • 核心定位
      • 核心组件
      • 工作原理
      • 核心优势
    • 方案选型总结
  • 二、Kubernetes 资源管理
  • • 1. 管理操作分类
    • 2. 核心基础命令（陈述式）
    • • （1）基础信息查看
      • （2）命名空间操作
      • （3）Pod/Deployment 操作
      • （4）Service 暴露（Pod 访问入口）
    • 3. 项目生命周期管理
  • 三、核心总结
  • • 1. 网络方案核心
    • 2. 资源管理核心
    • 3. 关键命令记忆

一、Kubernetes 网络方案

1. Flannel 方案（轻量级，适合小型集群）

核心定位

Flannel 是 Kubernetes 主流的 Overlay 网络插件，核心功能是为集群内所有 Pod 分配全集群唯一的虚拟 IP，解决跨节点 Pod 通信问题，适合小型网络、无高并发的简单集群场景。

核心原理：Overlay 叠加网络

在底层物理网络之上封装虚拟隧道，将 Pod 报文封装后通过主机物理网卡转发，本质是「隧道通信」，支持以下 3 种转发模式（常用 UDP、VXLAN）：

关键补充

• Etcd 作用：存储 Flannel 可分配的 IP 段、维护 Pod 节点路由表；
• VXLAN vs VLAN：VXLAN 支持 1677 万+ 虚拟网络（VLAN 仅 4096），可跨物理网络/数据中心，是当前主流模式。

2. Calico 方案（高性能，适合大型/复杂集群）

核心定位

Calico 不依赖隧道/NAT，而是将每个节点当作「路由器」，通过 BGP 协议同步路由规则，结合 iptables 实现安全策略，性能损耗极低，适合大型、复杂网络架构的集群。

核心组件

工作原理

核心优势

• 无报文封装，性能损耗最低；
• 支持复杂网络策略（如 Pod 间访问控制）；
• 适合集群扩容、多设备接入的复杂场景。

方案选型总结

二、Kubernetes 资源管理

1. 管理操作分类

Kubernetes 资源管理分为两类，核心区别如下：

2. 核心基础命令（陈述式）

（1）基础信息查看

kubectl version # 查看 k8s 版本
kubectl cluster-info # 查看集群信息
kubectl api-resources # 查看资源对象简写（如 pod/Po、deployment/Deploy）
kubectl get nodes # 查看节点状态（Ready/NotReady）
kubectl get ns # 查看所有命名空间（namespace）
kubectl get all -n <命名空间> # 查看指定命名空间所有资源
kubectl describe <资源类型>/<名称> -n <命名空间> # 查看资源详细信息（如 kubectl describe pod nginx-xxx）

（2）命名空间操作

kubectl create ns <名称> # 创建命名空间（如 kubectl create ns app）
kubectl delete ns <名称> # 删除命名空间

（3）Pod/Deployment 操作

# 创建 Deployment（副本控制器，管理 Pod 生命周期）
kubectl create deployment <名称> –image=<镜像> –port=<端口> –replicas=<副本数> -n <命名空间>
# 示例：创建 3 个 nginx 1.14 副本，暴露 80 端口
kubectl create deployment nginx –image=nginx:1.14 –port=80 –replicas=3

# 扩缩容 Deployment
kubectl scale deployment <名称> –replicas=<数量> -n <命名空间>
# 示例：缩容为 2 个副本
kubectl scale deployment nginx –replicas=2

# 删除 Deployment（会自动删除关联 Pod）
kubectl delete deployment <名称> -n <命名空间>

# 登录 Pod 容器
kubectl exec -it <Pod 名称> -n <命名空间> — /bin/bash

# 查看 Pod 日志
kubectl logs <Pod 名称> -n <命名空间>

（4）Service 暴露（Pod 访问入口）

Service 是 Pod 的访问代理，解决 Pod 动态 IP 问题，核心类型及端口说明：

核心端口关系：

• nodePort（外部）→ port（集群内）→ targetPort（Pod 端口）→ containerPort（容器端口）

暴露 Service 命令：

# 暴露 Deployment 为 NodePort 类型 Service
kubectl expose deployment <名称> –type=NodePort –port=<集群端口> –target-port=<Pod 端口> -n <命名空间>
# 示例：暴露 nginx Deployment，集群内端口 80，映射 Pod 80 端口，外部节点端口随机分配
kubectl expose deployment nginx –type=NodePort –port=80 –target-port=80

# 查看 Service 信息
kubectl get svc -n <命名空间> -o wide

3. 项目生命周期管理

完整生命周期：创建 → 发布 → 更新 → 回滚 → 删除

关键补充：

• 滚动更新：更新时先创建新 Pod，再删除旧 Pod，无服务中断；
• 动态监听 Pod 状态：kubectl get pods -w（实时查看更新/扩缩容过程）。

三、核心总结

1. 网络方案核心

• Flannel：轻量级 Overlay 网络，通过隧道（VXLAN 为主）实现 Pod 通信，适合小型集群；
• Calico：基于 BGP 路由的无隧道方案，性能高、支持复杂策略，适合大型/复杂集群。

2. 资源管理核心

• 陈述式命令（kubectl）适合快速操作，声明式（YAML）适合生产环境；
• Deployment 是管理 Pod 的核心控制器，Service 是 Pod 的稳定访问入口；
• 项目生命周期核心：通过 Deployment 管理 Pod 版本，Service 暴露访问，支持滚动更新/回滚，保证服务高可用。

3. 关键命令记忆

• 查看资源：kubectl get <资源类型>（如 pod、svc、deployment）；
• 创建/更新：kubectl create deployment / kubectl set image；
• 暴露服务：kubectl expose deployment；
• 扩缩容/回滚：kubectl scale / kubectl rollout undo。