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Kubernetes（K8s）应用注册实战，从零开始部署你的第一个容器化应用

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为什么要在K8s中“注册”应用？

在云原生时代，Kubernetes（简称K8s）已成为容器编排的事实标准，所谓“K8注册app”，本质上是将应用程序容器化后，通过K8s的声明式API资源（如Deployment、Service等）部署到集群中，并使其具备高可用、弹性伸缩、自动化运维等能力，无论是Web服务、微服务还是后台任务，通过K8s“注册”后，都能实现从“手动运维”到“自动化管理”的跨越，本文将以实战为核心,带你从零开始掌握在K8s中注册应用的全流程。

准备工作：环境与工具

在开始之前，需确保以下环境就绪：

K8s集群环境

  • 本地测试：可使用Minikube、Kind（Kubernetes in Docker）快速搭建单节点集群。
  • 云服务：阿里云ACK、腾讯云TKE、AWS EKS等托管集群（推荐生产环境使用）。
  • 集群组件：确保apiserver、kubelet、kubectl等核心组件正常运行，可通过kubectl cluster-info验证集群状态。

必要工具

  • kubectl：K8s命令行工具，用于与集群交互（安装后通过kubectl version --client检查版本）。
  • Docker：用于构建容器镜像（也可使用containerd、Podman等）。
  • 应用代码：以一个简单的Nginx Web应用为例（代码示例见下文）。

第一步：应用容器化——将代码打包成镜像

K8s通过容器运行应用，因此需先将应用代码打包成标准容器镜像。

准备应用代码

创建一个简单的静态网站index.html如下： 

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>K8s实战应用</title></head>
<body>
  <h1>欢迎来到K8s部署的Web应用！</h1>
  <p>当前时间：$(date)</p>
</body>
</html>

将文件保存到/app目录下，并创建一个简单的HTTP服务器（如用Python的http.server）： 

# app.py
from http.server import HTTPServer, SimpleHTTPRequestHandler
import os
if __name__ == "__main__":
    os.chdir("/app")  # 切换到网站根目录
    server = HTTPServer(("0.0.0.0", 8080), SimpleHTTPRequestHandler)
    print("Server running on port 8080...")
    server.serve_forever()

编写Dockerfile

在/app目录下创建Dockerfile，定义镜像构建步骤： 

# 基础镜像：Python 3.9
FROM python:3.9-slim
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制代码到容器
COPY index.html ./
COPY app.py ./
# 安装依赖（Python http.server无需额外包，此处仅为示例）
RUN pip install --no-cache-dir -q flask
# 暴露容器端口
EXPOSE 8080
# 启动命令
CMD ["python", "app.py"]

构建并推送镜像

执行以下命令构建镜像（your-registry替换为你的镜像仓库地址，如Docker Hub、阿里云镜像仓库等）： 

# 构建镜像（镜像名：k8s-demo-app，标签：v1.0）
docker build -t your-registry/k8s-demo-app:v1.0 .
# 推送镜像到仓库（需先登录：docker login your-registry）
docker push your-registry/k8s-demo-app:v1.0

第二步：创建K8s资源——将应用“注册”到集群

K8s通过“资源对象”管理应用，核心资源包括：

  • Deployment：管理Pod的副本（确保应用始终运行）
  • Service：为Pod提供稳定的网络访问入口
  • Ingress：基于域名的路由（可选，用于外部访问）

创建Deployment——定义应用运行方式

在集群中创建deployment.yaml文件： 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: k8s-demo-app  # Deployment名称
  labels:
    app: k8s-demo     # 标签，用于关联Service
spec:
  replicas: 2          # Pod副本数（可扩展）
  selector:
    matchLabels:
      app: k8s-demo   # 匹配具有此标签的Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: k8s-demo   # Pod的标签
    spec:
      containers:
      - name: app-container  # 容器名称
        image: your-registry/k8s-demo-app:v1.0  # 镜像地址（需提前推送）
        ports:
        - containerPort: 8080  # 容器暴露的端口
        resources:
          limits:
            memory: "128Mi"    # 内存限制
            cpu: "100m"       # CPU限制（0.1核）

关键字段说明：

  • replicas：副本数，K8s会自动维护指定数量的Pod运行。
  • selector：用于关联Deployment管理的Pod（需与Pod模板的labels一致）。
  • template：Pod的定义模板，包括容器镜像、端口、资源限制等。

应用Deployment： 

kubectl apply -f deployment.yaml

检查Pod状态： 

kubectl get pods -l app=k8s-demo  # -l用于按标签过滤

预期输出： 

NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
k8s-demo-app-5f7d7d8f9b-abcde   1/1     Running   0          30s
k8s-demo-app-5f7d7d8f9b-fghij   1/1     Running   0          30s

创建Service——暴露应用访问

Pod的IP是动态变化的