Kubernetes 资源分类

一、工作负载型资源（Workload Resources）

管理容器化应用的部署和执行

1. Pod

• 最小部署单元：包含一个或多个容器（紧密耦合）

• 特点：

  • 共享网络命名空间（相同IP）
  • 共享存储卷（Volumes）
  • 临时性（ephemeral）设计

• 典型配置：

  apiVersion: v1
  kind: Pod
  metadata:
    name: nginx-pod
  spec:
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.19
      ports:
      - containerPort: 80
  

2. Deployment

• 无状态应用管理：提供声明式更新
• 核心功能：
  • 滚动更新（RollingUpdate）
  • 回滚（Rollback）
  • 副本数维护（Replicas）
• 示例场景：Web服务、API服务

3. StatefulSet

• 有状态应用管理：
  • 稳定的网络标识（PodName-{0..N}）
  • 持久化存储（PVC模板）
  • 有序部署/扩展
• 典型应用：数据库（MySQL集群）、ZooKeeper

4. DaemonSet

• 节点级部署：
  • 每个Node运行一个Pod副本
  • 新Node加入时自动部署
• 使用场景：
  • 日志收集（Fluentd）
  • 节点监控（Node Exporter）
  • 网络插件（Calico）

5. Job/CronJob

• 任务型工作负载：
  • Job：一次性任务（批处理）
  • CronJob：定时任务（类Crontab）
• 特性：
  • 任务完成保证（completions）
  • 并行控制（parallelism）

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二、服务发现与负载均衡（Service & Ingress）

管理应用访问方式

1. Service

• 服务抽象：为一组Pod提供稳定访问点

• 类型：

  • ClusterIP（默认，集群内访问）
  • NodePort（节点端口暴露）
  • LoadBalancer（云厂商LB集成）
  • ExternalName（CNAME映射）

• 选择器机制：

  selector:
    app: frontend
    tier: web
  

2. Ingress

• L7路由管理：
  • 基于Host/Path的路由规则
  • TLS终止
• 需配合Ingress Controller使用：
  • Nginx Ingress
  • Traefik
  • ALB Ingress Controller

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三、配置与存储资源

1. ConfigMap

• 非敏感配置分离：

  • 环境变量
  • 配置文件（挂载为Volume）

• 创建方式：

  kubectl create configmap game-config --from-file=config.properties
  

2. Secret

• 敏感信息管理：
  • 类型：Opaque（通用）、docker-registry、tls
  • Base64编码存储（非加密！）
• 安全建议：
  • 配合RBAC使用
  • 考虑Vault集成

3. Volume/PersistentVolume

• 存储抽象：
  • Volume：Pod级存储声明
  • PersistentVolume (PV)：集群存储资源
  • PersistentVolumeClaim (PVC)：用户存储请求
• 常用Volume类型：
  • emptyDir（临时目录）
  • hostPath（节点目录，慎用）
  • CSI（云存储接口）

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四、集群级资源

1. Namespace

• 虚拟集群隔离：

  • 资源配额限制（ResourceQuota）
  • 默认命名空间：default, kube-system

• 操作隔离：

  kubectl get pods --namespace=production
  

2. ResourceQuota

• 资源配额限制：

  • 计算资源（CPU/Memory）
  • 对象数量（Pods数）

• 示例：

  spec:
    hard:
      pods: "20"
      requests.cpu: "10"
  

3. HorizontalPodAutoscaler (HPA)

• 自动扩缩容：
  • 基于CPU/Memory指标
  • 支持自定义指标（Prometheus）
• 配置要点：
  • 目标利用率（targetUtilization）
  • 最小/最大副本数

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五、安全相关资源

1. ServiceAccount

• 身份认证：
  • Pod访问API Server的凭证
  • 默认绑定default SA

2. Role/RoleBinding

• RBAC授权：

  • Role：命名空间内权限规则
  • RoleBinding：绑定角色到主体

• 示例：

  rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["pods"]
    verbs: ["get", "watch", "list"]
  

3. ClusterRole/ClusterRoleBinding

• 集群级RBAC：
  • 跨命名空间权限管理
  • 预定义ClusterRoles：
    • view/edit/admin/cluster-admin

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六、扩展资源（Custom Resources）

1. CustomResourceDefinition (CRD)

• 自定义API资源：
  • 扩展K8S API
  • 需配合Controller使用
• 典型用例：
  • Operator模式（如ETCD Operator）
  • 业务特定资源定义

2. Operator

• 自定义控制器：
  • 通过CRD+Controller实现
  • 自动化复杂应用管理

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资源分类速查表

分类	主要资源
工作负载	Pod, Deployment, StatefulSet, DaemonSet, Job, CronJob
服务发现	Service, Ingress, Endpoints
配置存储	ConfigMap, Secret, Volume, PersistentVolumeClaim
集群管理	Namespace, ResourceQuota, LimitRange, HorizontalPodAutoscaler
安全	ServiceAccount, Role, RoleBinding, ClusterRole, NetworkPolicy
扩展资源	CustomResourceDefinition (CRD), Operator