Stelligent-U项目Kubernetes实践指南：从EKS集群到应用部署

前言

Kubernetes作为当前最流行的容器编排平台，已经成为云原生应用部署的事实标准。本文将基于Stelligent-U项目中的Kubernetes实践内容，详细介绍如何在AWS EKS上构建和管理Kubernetes集群，以及部署应用的完整流程。

第一部分：EKS集群搭建与管理

EKS集群创建工具eksctl

eksctl是AWS官方提供的命令行工具，用于简化EKS集群的创建和管理过程。它基于CloudFormation，自动处理VPC、IAM和EC2等基础设施的配置。

准备工作

1. 安装必要工具：

   • kubectl：Kubernetes命令行工具
   • eksctl：EKS集群管理工具
   • AWS IAM Authenticator：用于Kubernetes的AWS身份验证

2. 配置AWS凭证：

   • 设置默认AWS配置
   • 或使用aws-vault管理凭证

创建EKS集群

1. 修改cluster.yaml文件：

   • 在metadata部分设置集群名称
   • 可选：指定可用区

2. 执行创建命令：

   eksctl create cluster -f cluster.yaml
   

   创建过程约需16分钟，eksctl会自动创建所需的CloudFormation堆栈。

集群验证

1. 检查节点状态：

   kubectl get nodes
   

2. 查看系统Pod：

   kubectl get pods --all-namespaces
   

集群删除

eksctl delete cluster <集群名称>

删除过程约需3分钟启动，CloudFormation堆栈完全删除约需15分钟。

第二部分：Kubernetes基础资源操作

Pod管理

Pod是Kubernetes中最小的部署单元，包含一个或多个容器。

命令式创建Pod

kubectl run --generator=run-pod/v1 busybox --image=busybox:latest -- sleep 3000

声明式管理

1. 生成Pod定义文件：

   kubectl get pod busybox -o=yaml > pod-definition.yaml
   

2. 使用定义文件创建Pod：

   kubectl create -f pod-definition.yaml
   

Deployment管理

Deployment提供了Pod的声明式更新，管理ReplicaSet以确保Pod的期望状态。

命令式创建Deployment

kubectl create deployment nginx-deployment --image=nginx:latest

关键特性

1. 自愈能力：删除Deployment管理的Pod后，会自动创建新Pod
2. 滚动更新：支持无缝应用更新
3. 版本回滚：可以回退到之前的版本

声明式管理

1. 生成Deployment定义文件：

   kubectl create deployment nginx-deployment --image=nginx:latest --dry-run -o=yaml > deployment.yaml
   

2. 使用定义文件创建Deployment：

   kubectl create -f deployment.yaml
   

第三部分：高级部署策略

滚动更新

Kubernetes支持多种更新策略，确保应用更新时服务不中断。

通过定义文件更新

1. 修改deployment.yaml中的镜像版本
2. 应用变更：

   kubectl apply -f deployment.yaml
   

通过命令行更新

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.19

与ECR集成

AWS ECR是托管的Docker镜像仓库，与EKS无缝集成。

创建ECR仓库

aws ecr create-repository --repository-name my-app

推送镜像

1. 登录ECR：

   aws ecr get-login-password | docker login --username AWS --password-stdin <account-id>.dkr.ecr.<region>.amazonaws.com
   

2. 标记并推送镜像：

   docker tag my-app:latest <account-id>.dkr.ecr.<region>.amazonaws.com/my-app:latest
   docker push <account-id>.dkr.ecr.<region>.amazonaws.com/my-app:latest
   

第四部分：服务暴露与访问

Service资源

Service为Pod提供稳定的访问端点，支持多种类型：

1. ClusterIP：集群内部访问
2. NodePort：通过节点端口访问
3. LoadBalancer：使用云提供商负载均衡器

创建Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376
  type: LoadBalancer

最佳实践与总结

1. 优先使用声明式管理：YAML文件可版本控制，便于审计和回滚
2. 合理使用资源限制：为Pod设置requests和limits
3. 实施健康检查：配置liveness和readiness探针
4. 考虑多可用区部署：提高应用可用性
5. 定期更新：保持Kubernetes版本和镜像更新

通过本文介绍的内容，您应该已经掌握了在AWS EKS上部署和管理容器化应用的基本流程。Kubernetes的强大功能可以帮助您构建高可用、可扩展的云原生应用架构。