源码来自 cloudacademy/intro-to-k8s[1]，用作学习笔记
1. Pod 基础
1.1 最简 Pod（1.1-basic_pod.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: mypodspec: containers: - name: mycontainer image: nginx:latest
这是最小化的 Pod 定义。只需要四个顶级字段：
- •
apiVersion: v1 — 核心 API 版本 - •
metadata.name — Pod 名称，命名空间内唯一 - •
spec.containers — 至少一个容器，必须指定 name 和 image
注意：使用 nginx:latest 时，Kubernetes 默认 imagePullPolicy: Always，每次启动都会拉取镜像。
1.2 声明端口（1.2-port_pod.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: mypodspec: containers: - name: mycontainer image: nginx:latest ports: - containerPort: 80
相比 1.1 新增了 ports.containerPort: 80。如果不声明端口，kubectl describe 中端口显示为 none，外部无法知道容器监听哪个端口。声明端口是让 Kubernetes 知道容器对外提供服务的方式。
注意：即使声明了端口，从集群外部仍然无法直接访问 Pod IP（Pod IP 在容器网络内），需要通过 Service 暴露。
1.3 添加标签（1.3-labeled_pod.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: mypod labels: app: webserverspec: containers: - name: mycontainer image: nginx:latest ports: - containerPort: 80
新增 labels.app: webserver。标签是键值对，用途：
- • 被 Service 的
selector 用来匹配目标 Pod - • 被
kubectl get 的 -l 选项用来过滤资源
标签是 Kubernetes 中资源关联的核心机制。
1.4 资源请求与限制（1.4-resources_pod.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: mypod labels: app: webserverspec: containers: - name: mycontainer image: nginx:latest resources: requests: memory: "128Mi" # 128 MiB cpu: "500m" # 0.5 CPU limits: memory: "128Mi" cpu: "500m" ports: - containerPort: 80
新增 resources 字段：
- •
requests：调度器据此选择节点，节点必须有足够的可分配资源 - •
limits：容器运行时的资源上限，超过内存限制会被 OOMKilled
这里 requests = limits，QoS 等级为 Guaranteed（最不容易被驱逐）。不设置任何资源则为 BestEffort（最先被驱逐）。生产环境应始终设置资源请求。
2. Service
2.1 NodePort Service（2.1-web_service.yaml）
apiVersion: v1kind: Servicemetadata: labels: app: webserver name: webserverspec: ports: - port: 80 selector: app: webserver type: NodePort
- •
selector.app: webserver — 匹配带有 app=webserver 标签的 Pod - •
ports.port: 80 — Service 端口，对应 Pod 的 containerPort - •
type: NodePort — 在每个节点上分配一个端口（30000–32767），集群外部可通过 节点IP:NodePort 访问
Service 解决的核心问题：Pod IP 不固定，Service 提供稳定入口并自动负载均衡。
3. 多容器 Pod 与命名空间
3.1 命名空间（3.1-namespace.yaml）
apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: microservice labels: app: counter
命名空间用于隔离资源。不需要 spec，只需 name。使用 -n microservice 指定命名空间。
3.2 多容器 Pod（3.2-multi_container.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: appspec: containers: - name: redis image: redis:latest imagePullPolicy: IfNotPresent # 防止每次拉取 latest ports: - containerPort: 6379 - name: server image: lrakai/microservices:server-v1 ports: - containerPort: 8080 env: - name: REDIS_URL value: redis://localhost:6379 # 同 Pod 内用 localhost - name: counter image: lrakai/microservices:counter-v1 env: - name: API_URL value: http://localhost:8080 - name: poller image: lrakai/microservices:poller-v1 env: - name: API_URL value: http://localhost:8080
4 个容器在同一个 Pod 中，共享网络栈：
- • Server（应用层）监听 8080，通过
localhost:6379 连接 Redis - • Counter 和 Poller（支持层）通过
localhost:8080 连接 Server
imagePullPolicy: IfNotPresent 用于 latest 标签时防止每次都拉取。使用具体标签时默认就是 IfNotPresent。
局限性：Kubernetes 以 Pod 为最小扩缩单位，无法单独扩缩某个容器。如果需要独立扩缩，应拆分为多个 Pod + Service。
4. 服务发现（Service Discovery）
4.1 命名空间（4.1-namespace.yaml）
apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: service-discovery labels: app: counter
为服务发现课程创建独立的命名空间 service-discovery，隔离本课资源。后续所有命令需要加 -n service-discovery。
4.2 数据层 — Pod + ClusterIP Service（4.2-data_tier.yaml）
# ServiceapiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: data-tier labels: app: microservicesspec: ports: - port: 6379 protocol: TCP name: redis selector: tier: data type: ClusterIP # 默认类型，仅集群内可访问---# PodapiVersion: v1kind: Podmetadata: name: data-tier labels: app: microservices tier: data # 被 Service selector 匹配spec: containers: - name: redis image: redis:latest imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 6379
将 Redis 拆分为独立 Pod + ClusterIP Service。type: ClusterIP 是默认值，仅集群内部可访问。name: redis 为端口命名，后续可通过环境变量引用。
4.3 应用层 — 环境变量服务发现（4.3-app_tier.yaml）
apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: app-tier labels: app: microservicesspec: ports: - port: 8080 selector: tier: app---apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: app-tier labels: app: microservices tier: appspec: containers: - name: server image: lrakai/microservices:server-v1 ports: - containerPort: 8080 env: - name: REDIS_URL # Environment variable service discovery # Naming pattern: # IP address: <all_caps_service_name>_SERVICE_HOST # Port: <all_caps_service_name>_SERVICE_PORT # Named Port: <all_caps_service_name>_SERVICE_PORT_<all_caps_port_name> value: redis://$(DATA_TIER_SERVICE_HOST):$(DATA_TIER_SERVICE_PORT_REDIS) # In multi-container example value was # value: redis://localhost:6379
Kubernetes 自动为同命名空间的每个 Service 注入环境变量：
- •
<SERVICE_NAME>_SERVICE_HOST → Service 的 ClusterIP - •
<SERVICE_NAME>_SERVICE_PORT → Service 的端口 - •
<SERVICE_NAME>_SERVICE_PORT_<PORT_NAME> → 命名端口
这里 DATA_TIER_SERVICE_HOST 和 DATA_TIER_SERVICE_PORT_REDIS 由 Kubernetes 自动注入，无需硬编码 IP。对比多容器 Pod 中的 redis://localhost:6379，现在通过 Service 跨 Pod 通信。
4.4 支持层 — DNS 服务发现（4.4-support_tier.yaml）
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: support-tier labels: app: microservices tier: supportspec: containers: - name: counter image: lrakai/microservices:counter-v1 env: - name: API_URL # DNS for service discovery # Naming pattern: # IP address: <service_name>.<service_namespace> # Port: needs to be extracted from SRV DNS record value: http://app-tier.service-discovery:8080 - name: poller image: lrakai/microservices:poller-v1 env: - name: API_URL # omit namespace to only search in the same namespace value: http://app-tier:$(APP_TIER_SERVICE_PORT)
两种服务发现方式对比：
- • DNS：
<service-name>.<namespace> 或同命名空间内直接用 <service-name> - • 环境变量：
$(<SERVICE_NAME>_SERVICE_PORT) 等
counter 用了完整 DNS（app-tier.service-discovery:8080），poller 省略了命名空间并混合使用了环境变量。DNS 方式更灵活，推荐使用。
5. Deployment
5.2 数据层 Deployment（5.2-data_tier.yaml）
apiVersion: apps/v1 # Deployment 使用 apps API 组kind: Deploymentmetadata: name: data-tier labels: app: microservices tier: dataspec: replicas: 1 # 副本数 selector: matchLabels: tier: data # 必须与 template.metadata.labels 匹配 template: # Pod 模板 metadata: labels: app: microservices tier: data spec: # Pod spec containers: - name: redis image: redis:latest imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 6379
从裸 Pod 升级为 Deployment：
- •
selector.matchLabels：Deployment 用来管理 Pod 的标签选择器 - •
template：Pod 模板，Deployment 据此创建和管理 Pod - • Deployment 提供滚动更新、回滚、自愈（Pod 挂了自动重建）
5.3 应用层 Deployment（5.3-app_tier.yaml）
apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: app-tier labels: app: microservicesspec: ports: - port: 8080 selector: tier: app---apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: app-tier labels: app: microservices tier: appspec: replicas: 1 selector: matchLabels: tier: app template: metadata: labels: app: microservices tier: app spec: containers: - name: server image: lrakai/microservices:server-v1 ports: - containerPort: 8080 env: - name: REDIS_URL value: redis://$(DATA_TIER_SERVICE_HOST):$(DATA_TIER_SERVICE_PORT_REDIS)
与 4.3 相同的 Service + 环境变量服务发现，但 Pod 改为 Deployment 管理。
5.4 支持层 Deployment（5.4-support_tier.yaml）
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: support-tier labels: app: microservices tier: supportspec: replicas: 1 selector: matchLabels: tier: support template: metadata: labels: app: microservices tier: support spec: containers: - name: counter image: lrakai/microservices:counter-v1 env: - name: API_URL value: http://app-tier.deployments:8080 - name: poller image: lrakai/microservices:poller-v1 env: - name: API_URL value: http://app-tier:$(APP_TIER_SERVICE_PORT)
与 4.4 相同的 DNS 服务发现，但 Pod 改为 Deployment 管理。注意支持层没有 Service（不需要被其他组件访问）。DNS 中的命名空间从 service-discovery 变成了 deployments。
引用链接
[1] cloudacademy/intro-to-k8s: https://github.com/cloudacademy/intro-to-k8s/tree/master/src
