软件简介
Kubernetes（简称K8s）是一款开源免费的容器编排与集群管理平台，核心定位是“云原生应用的自动化部署、扩展与管理利器”，由Google基于Borg系统开源，后捐赠给Cloud Native Computing Foundation（CNCF）进行维护，现已成为云原生领域的事实标准，广泛应用于互联网、金融、医疗等各类行业，是运维工程师、云原生开发者必备的核心工具。K8s专为容器化应用设计，支持Docker、Containerd等主流容器引擎，可实现容器的自动化调度、负载均衡、自动扩缩容、故障自愈、滚动更新等核心能力，能够统一管理多节点集群，将分散的容器资源整合为一个高效可用的整体，解决容器部署分散、管理复杂、可扩展性差等痛点。该平台采用分布式架构，核心组件可横向扩展，支持On-Prem（本地部署）、公有云（AWS、阿里云等）、混合云等多种部署环境，兼容x86_64、arm64等多种架构，具备高可用、高可靠、可扩展的特性，既能支撑小型测试集群，也能承载大规模生产级应用，推动应用部署向云原生时代升级。
核心参数
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参数类型
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详细说明
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支持平台
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主要支持Linux系统：主流Linux发行版（Ubuntu、CentOS、RHEL、Debian、Arch等），适配x86_64、arm64、ppc64le等架构；不直接支持Windows桌面端，Windows可通过WSL2间接部署单机集群；支持公有云（阿里云、腾讯云等）、私有云、混合云及本地服务器部署，核心依赖容器引擎（Docker/Containerd）。
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核心功能
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容器编排调度、Pod生命周期管理、服务发现与负载均衡、自动扩缩容（HPA）、故障自愈、滚动更新/回滚、配置与密钥管理、存储卷挂载、集群监控与日志收集、RBAC权限控制，满足容器化应用全生命周期管理需求。
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架构特性
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采用主从（Master/Node）分布式架构：Master节点部署APIServer、Scheduler、Controller Manager、etcd核心组件；Node节点部署Kubelet、Kube-proxy、容器引擎；etcd作为分布式数据库，存储集群所有配置信息；组件间通过APIServer通信，支持高可用部署（多Master节点），确保集群稳定运行。
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硬件要求
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最低配置（单机测试集群）：CPU 2核及以上，内存2GB及以上，硬盘空闲空间20GB及以上；推荐配置（生产级集群）：Master节点CPU 4核+、内存8GB+，Node节点CPU 2核+、内存4GB+，固态硬盘（SSD）优先，宽带网络连接（用于节点间通信与镜像拉取），节点间网络互通。
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版本信息
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最新稳定版本：v1.30.0（2026年最新版），采用“版本号+字母”命名规则，每3个月发布一个minor版本，每1年维护一个LTS（长期支持）版本；支持通过kubeadm、二进制包等方式更新，更新过程支持滚动更新，不影响集群运行。
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软件特性
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开源免费（遵循Apache 2.0协议）、社区活跃，持续迭代更新；支持多容器引擎兼容，灵活适配不同部署场景；分布式架构，高可用、高可靠，故障节点自动切换；自动化能力强，减少人工运维成本；可扩展性强，支持自定义资源（CRD）与插件扩展；跨云平台兼容，实现多云统一管理。
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核心功能亮点
1. 开源标准+生态完善：遵循Apache 2.0开源协议，由CNCF维护，社区活跃，全球开发者贡献代码；兼容Docker、Containerd等主流容器引擎，整合Prometheus、Grafana、ELK等监控日志工具，形成完善的云原生生态，降低技术选型成本。
2. 自动化编排+智能调度：核心能力是容器编排，可根据节点资源情况、Pod需求，自动完成容器调度部署；支持亲和性/反亲和性调度、污点/容忍调度，确保Pod部署在合适的节点，提升集群资源利用率，减少人工干预。
3. 高可用+故障自愈：支持多Master节点部署，避免单点故障；Node节点故障时，集群自动将故障节点上的Pod调度至健康节点；Pod运行异常时，自动重启或重建，确保应用持续可用，大幅提升系统稳定性。
4. 弹性伸缩+滚动更新：支持基于CPU/内存使用率、自定义指标的自动扩缩容（HPA），高峰时自动增加Pod数量应对负载，低谷时自动缩减，节约资源成本；支持滚动更新与版本回滚，更新应用时不中断服务，降低更新风险。
5. 多环境适配+可扩展：支持本地部署、公有云、混合云等多种环境，可统一管理多云集群；支持自定义资源（CRD）与运算符（Operator）扩展，适配数据库、消息队列等有状态应用；RBAC权限控制，精细化管理集群访问权限，保障集群安全。
使用教程
集群部署+首次配置（适配所有支持平台，新手首选）
1. 环境准备：选择Linux发行版（推荐Ubuntu 22.04或CentOS 8），确保节点间网络互通、关闭防火墙与SELinux，安装容器引擎（Docker或Containerd）；单机测试集群推荐使用Minikube快速部署，生产级集群推荐使用kubeadm部署多节点集群。
2. 部署方式：Minikube（单机）：curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 && sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube，执行minikube start启动集群；kubeadm（多节点）：安装kubeadm、kubelet、kubectl，Master节点执行kubeadm init，Node节点执行kubeadm join加入集群。
3. 首次配置：部署完成后，配置kubectl命令行工具（复制admin.conf文件至用户目录），执行kubectl get nodes查看节点状态，显示Ready即为正常；部署网络插件（Calico、Flannel等），确保Pod间网络互通，执行kubectl apply -f 网络插件yaml文件即可。
4. 集群验证：创建测试Pod，执行kubectl run nginx --image=nginx，执行kubectl get pods查看Pod运行状态，显示Running即为部署成功；执行kubectl expose pod nginx --port=80 --type=NodePort，暴露服务，可通过节点IP+端口访问Nginx服务，验证集群功能正常。
核心操作+常用技巧（新手必备）
1. 集群管理：kubectl get nodes（查看节点状态）、kubectl get pods（查看Pod状态）、kubectl get services（查看服务）、kubectl get namespaces（查看命名空间）；kubectl describe node/pod 名称（查看详细信息），排查集群故障。
2. Pod与服务操作：kubectl create deployment 名称 --image=镜像（创建部署）、kubectl scale deployment 名称 --replicas=数量（手动扩缩容）、kubectl rollout undo deployment 名称（版本回滚）；kubectl delete pod 名称（删除Pod），Pod会自动重建（基于部署配置）。
3. 配置与存储管理：通过ConfigMap管理应用配置，kubectl create configmap 名称 --from-literal=key=value；通过Secret管理敏感信息（密码、密钥），kubectl create secret generic 名称 --from-literal=password=123456；通过PersistentVolume（PV）、PersistentVolumeClaim（PVC）挂载存储，实现数据持久化。
4. 监控与日志：部署Prometheus+Grafana监控集群资源与应用状态，通过Grafana可视化展示CPU、内存占用；执行kubectl logs 名称（查看Pod日志），kubectl logs -f 名称（实时查看日志），快速排查应用运行异常问题。
安全与使用提醒
1. 部署安全：仅通过官方渠道下载部署工具（minikube、kubeadm）与镜像，拒绝第三方修改版，避免植入恶意代码；生产级集群需开启RBAC权限控制，禁止使用默认管理员账号，精细化分配访问权限；etcd数据库需加密存储，定期备份。
2. 使用提醒：集群节点间需保持网络互通，关闭防火墙或开放必要端口（6443、2379、2380等），否则会导致节点无法通信；避免在生产环境使用单机集群，需部署多Master节点实现高可用；更新集群版本前，需备份etcd数据与应用配置，避免更新失败导致数据丢失。
3. 权限与隐私：kubectl命令行工具需妥善保管配置文件（~/.kube/config），避免泄露集群访问权限；集群中的敏感信息（密码、密钥）需通过Secret加密存储，不可明文写入配置文件；日志收集需遵循数据隐私规范，不收集敏感业务数据。
4. 常见问题：Node节点显示NotReady，需检查容器引擎、kubelet服务是否正常运行，网络插件是否部署成功；Pod显示Pending，需检查节点资源是否充足、镜像是否能正常拉取；服务无法访问，需检查Service类型、端口映射是否正确，防火墙是否开放对应端口。
下载地址
1、官方下载（推荐）：https://kubernetes.io/ （Kubernetes官方网站，可获取部署指南、最新版本、文档教程，无捆绑，同步更新核心组件）。
2、Minikube下载：https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/ （单机集群部署工具，支持Linux、macOS、WSL2，终端执行官方脚本即可快速安装，适合新手测试）。
3、kubeadm部署：无需手动下载kubeadm、kubelet，通过Linux系统包管理器安装，具体命令：Ubuntu：sudo apt install kubeadm kubelet kubectl；CentOS：sudo dnf install kubeadm kubelet kubectl，安装后即可部署多节点集群。
4、镜像仓库：推荐使用阿里云、腾讯云等国内镜像仓库拉取K8s核心镜像，解决官方镜像拉取缓慢问题；执行minikube start --image-repository=阿里云镜像仓库地址，可快速拉取镜像。
5、文档与工具：官方文档https://kubernetes.io/docs/home/ （详细部署、操作教程）；kubectl命令行工具可通过官方脚本下载，适配不同系统架构，安装后即可管理集群。
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