简介

Minikube 是一个用于在本地开发环境中运行 Kubernetes 集群的工具。本文将深入介绍 Minikube 的各项功能和用法，以帮助开发人员更好地利用它进行容器化应用的开发、测试和学习。

安装 Minikube

如果你尚未安装 Minikube，请参考前文的Minikube 安装指南进行安装。

启动 Minikube 集群

在安装完成 Minikube 后，我们可以通过以下命令启动 Minikube 集群：

1
minikube start

该命令将启动一个单节点的 Kubernetes 集群，并使用默认的虚拟机驱动。你还可以通过 –driver 选项指定其他虚拟机驱动，比如 VirtualBox 或 KVM。

1
minikube start --driver=virtualbox

在启动过程中，Minikube 会下载所需的镜像和组件，并配置 Kubernetes 集群。

基本概念

在开始深入使用 Minikube 之前，让我们回顾一下一些基本的 Kubernetes 概念。

  • Pods（Pod）： 是 Kubernetes 最小的可部署单元，通常包含一个容器。Pods 是应用程序的实例，共享相同的网络命名空间和存储卷。
  • Deployments（部署）： 用于定义和管理 Pod 的副本数和更新策略。Deployments 使得应用程序的扩展和更新变得更加容易。
  • Services（服务）： 提供了一个稳定的网络端点，以便与 Pod 交互。Services 可以通过选择器与一组 Pod 关联，形成一个虚拟服务。
  • ConfigMaps 和 Secrets： 用于存储应用程序的配置信息和敏感数据。ConfigMaps 用于非敏感数据，而 Secrets 用于敏感数据，如密码和 API 密钥。

创建和管理资源

创建 Pod

通过定义一个 Pod 的 YAML 文件，我们可以轻松创建一个简单的 Pod。以下是一个示例 Pod YAML 文件，命名为 example-pod.yaml：

1
2
3
4
5
6
7
8
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-container
    image: nginx:latest

然后，通过以下命令创建 Pod：

1
kubectl apply -f example-pod.yaml

创建 Deployment

创建 Deployment 以便更好地管理 Pod 的副本数和更新。以下是一个简单的 Deployment YAML 文件，命名为 example-deployment.yaml：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: example-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:latest

通过以下命令创建 Deployment：

1
kubectl apply -f example-deployment.yaml
1

创建 Service

为了将应用程序公开给其他 Pod 或外部流量，我们可以创建一个 Service。以下是一个简单的 Service YAML 文件，命名为 example-service.yaml：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: example-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP

通过以下命令创建 Service：

1
kubectl apply -f example-service.yaml

监视和调试

Minikube 提供了一些方便的命令和工具，帮助你监视和调试 Kubernetes 集群。

查看集群状态

可以使用以下命令查看 Minikube 集群的状态：

1
minikube status

查看集群信息

通过以下命令可以查看 Minikube 集群的详细信息：

1
minikube info

访问 Kubernetes Dashboard

Minikube 集群提供了 Kubernetes Dashboard，通过以下命令可以访问：

1
minikube dashboard

然后，可以在浏览器中打开 http://127.0.0.1:8001/ 来查看 Dashboard。

使用 kubectl 命令

可以使用 kubectl 命令与 Minikube 集群交互。例如，通过以下命令获取所有 Pods：

1
kubectl get pods

或者查看 Deployment：

1
kubectl get deployments

清理资源

在完成开发和测试后，为了释放资源，我们可以清理 Minikube 集群中的资源。

删除 Pod

通过以下命令删除 Pod：

1
kubectl delete pod example-pod

删除 Deployment

通过以下命令删除 Deployment：

1
kubectl delete deployment example-deployment

删除 Service

通过以下命令删除 Service：

1
kubectl delete service example-service

停止 Minikube 集群

最后，通过以下命令停止 Minikube 集群：

1
minikube stop

进阶用法

使用本地 Docker 镜像

如果你已经在本地构建了 Docker 镜像，并想在 Minikube 中使用它，可以通过以下步骤实现：

设置 Minikube 使用本地 Docker 镜像：

1
eval $(minikube docker-env)
使用 docker build 构建你的镜像，并在 Pod 或 Deployment 中引用该镜像。

使用 Helm 管理应用

Helm 是 Kubernetes 的包管理工具，可以简化应用的部署和管理。以下是使用 Helm 部署一个 Nginx 应用的步骤：

安装 Helm：

1
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/master/scripts/get-helm-3 | bash
添加 Helm 仓库：

1
helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable
安装 Nginx Chart：

1
helm install nginx-demo stable/nginx-ingress

使用 Persistent Volumes

在 Minikube 中，你可以使用 Persistent Volumes（PV）和 Persistent Volume Claims（PVC）来实现数据的持久化存储。以下是一个简单的 PVC 示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi