Kubernetes集群YAML文件详解#
什么是 YAML#
YAML 是 Kubernetes 中用于描述资源“期望状态”的声明式配置文件
本质：写 YAML → 提交给 API Server → K8s 自动创建/维护资源
YAML 基础语法#
- 使用 空格缩进（禁止Tab）
- 层级对齐必须一致
- #
表示注释 --- 表示多个资源分隔
YAML 支持的数据结构#
键值对的集合，又称为映射(mapping) / 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
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| name: nginx
replicas: 3
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| containers:
- name: nginx
image: nginx
- name: busybox
image: busybox
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行内写法#
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| env: {name: ENV, value: prod}
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Kubernetes YAML 核心结构#
标准模板
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| apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: default
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.25
|
属性说明#
在一个YAML文件的控制器定义中，有很多属性名称
| 属性名称 | 介绍 |
|---|
| apiVersion | API版本 |
| kind | 资源类型 |
| metadata | 资源元数据 |
| spec | 资源规格 |
| replicas | 副本数量 |
| selector | 标签选择器 |
| template | Pod模板 |
| metadata | Pod元数据 |
| spec | Pod规格 |
| containers | 容器配置 |
完整示例
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| apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: default
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.25
ports:
- containerPort: 80
# 资源控制 防止资源抢占
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "128Mi"
limits:
cpu: "500m"
memory: "256Mi"
# env（环境变量）
env:
- name: ENV
value: prod
# probes（健康检查 ⭐） liveness（存活检测）
livenessProbe:
httpGet:
path: /
port: 80
initialDelaySeconds: 10
periodSeconds: 5
# readiness（就绪检测） 失败 → 不加入流量
readinessProbe:
httpGet:
path: /
port: 80
initialDelaySeconds: 5
restartPolicy: Always
|
YAML 编写方式#
方式一：dry-run生成#
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| kubectl create deployment nginx \
--image=nginx \
--dry-run=client -o yaml > nginx.yaml
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方式二：从已有资源导出#
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| kubectl get deploy nginx -o yaml > nginx.yaml
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方式三：结合 explain（强烈推荐 ⭐）#
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| kubectl explain deployment.spec
kubectl explain pod.spec.containers
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YAML 背后的“控制逻辑”#
一、核心架构#
控制链路
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| kubectl apply
↓
API Server
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etcd（存储期望状态）
↓
Controller（控制器监听变化）
↓
Scheduler（调度）
↓
Kubelet（执行）
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YAML 只负责“写入期望”，真正干活的是 Controller
二、最核心机制：Reconcile（调谐循环）#
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| 核心流程
1️⃣ 读取期望状态（Desired State）
2️⃣ 获取当前状态（Actual State）
3️⃣ 对比差异（Diff）
4️⃣ 执行动作（Create / Delete / Update）
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三、用 Deployment 举例#
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| replicas: 3
#实际发生了什么？
Step 1：写入 etcd
Deployment: replicas=3
Step 2：Deployment Controller 监听
当前没有 Pod
Step 3：创建 ReplicaSet
Deployment → ReplicaSet
Step 4：ReplicaSet 创建 Pod
ReplicaSet → Pod（3个）
Step 5：Scheduler 分配节点
Pod → Node1 / Node2 / Node3
Step 6：Kubelet 启动容器
拉镜像 → 启动容器
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四、为什么 YAML 改了不会“直接删 Pod”？#
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| 改 YAML 不是直接替换Pod，而是创建一个新的ReplicaSet
原：ReplicaSet v1（nginx:1.20） → 3个Pod
改：image: nginx:1.25
实际；
创建 ReplicaSet v2（nginx:1.25）
↓
逐步增加 v2 Pod
↓
逐步删除 v1 Pod
这就是滚动更新（Rolling Update）
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五、控制器本质（Controller Pattern）#
每个 Controller 都在干这件事：监听资源变化 → 对齐状态
常见 Controller：
| 控制器 | 作用 |
|---|
| Deployment | 管理无状态应用 |
| ReplicaSet | 保证副本数 |
| StatefulSet | 管理有状态 |
| DaemonSet | 每个节点一个 |
| Job | 一次性任务 |
六、事件驱动 + Watch机制#
Controller 不是轮询，而是：监听 API Server 变化（Watch）,一旦发生变化：YAML变更 / Pod挂了 / Node挂了，Controller立刻响应。
七、Pod 挂了为什么自动恢复？#
当某个Pod被删除后，ReplicaSet 发现当前 Pod = 2而期望 Pod = 3，于是创建一个新的 Pod，这就是自愈能力（Self-healing）
八、Service 为什么能负载均衡？#
Service 本身不处理流量，实际是：kube-proxy + iptables/ipvs 通过 Endpoints（Pod列表） 实现转发。
九、核心抽象总结#
Kubernetes 做了三层抽象：#
资源定义（YAML）——>描述“我要什么”
控制器（Controller）——>保证“变成这样”
执行层（Node）——>真正运行容器
