实验三 Kubernetes 集群部署与基础操作实战

一、实验目的

（1）掌握在 openEuler 系统中使用 Minikube 部署 Kubernetes 单节点集群的完整流程； （2）掌握 kubectl 基本命令，能够完成 Deployment 与 Service 的创建、暴露与访问； （3）理解容器化应用的基本运行原理，培养云原生技术的实践能力； （4）结合企业级容器化部署场景，强化动手排错与配置优化的综合运维素养。

二、实验内容

本实验内容主要分为两个阶段。第一阶段为Minikube集群部署，包括在openEuler系统中安装Docker容器运行时，下载并配置Minikube与kubectl工具，利用国内镜像源启动Kubernetes单节点集群，并验证集群状态。第二阶段为应用部署与验证，使用kubectl命令部署Nginx应用，通过Service暴露服务，掌握查看Pod日志、详情等常用操作，最终完成服务访问测试及故障排查能力的验证。

三、实验步骤

步骤1：安装Docker容器运行时。 首先执行 sudo yum install -y yum-utils 安装必要工具，接着添加 Docker 官方仓库。使用 sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io 安装 Docker 软件。完成后，运行 sudo systemctl start docker 启动服务并设置开机自启。最后执行 sudo usermod -aG docker $USER 将用户加入 docker 组，使用 newgrp docker 刷新组权限，便于后续操作。

步骤2：安装Minikube与kubectl工具。 利用 curl -Lo minikube ... 下载 Minikube v1.33.1 的二进制文件，通过 chmod +x 赋予执行权限后移动至系统目录。同样方式下载 kubectl v1.28.0 客户端。安装完成后，分别输入 minikube version 和 kubectl version --client 命令，确认工具版本信息正确，安装成功。

步骤3：配置镜像并启动集群。 由于网络原因，先手动执行 docker pull 拉取阿里云的 kicbase 基础镜像。随后运行 minikube start 命令，关键参数包括：指定 --driver=docker，设置 --image-mirror-country='cn' 和阿里云镜像仓库路径，指定基础镜像版本及 Kubernetes 版本 v1.28.0，并分配 --memory=2200 MB 内存，完成单节点集群的启动。

步骤4：验证集群运行状态。 集群启动后，输入 minikube status 查看整体状态。执行 kubectl get nodes 检查节点状态是否为 Ready，这是集群可用的关键标志。最后通过 kubectl get pods -A 查看命名空间下的所有系统 Pod，确保 kube-system 等核心组件 Pod 处于 Running 状态。

步骤5：部署应用并暴露服务。 执行 kubectl create deployment nginx --image=nginx 部署 Nginx 应用。使用 kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80 将服务暴露为 NodePort 类型。通过 kubectl get svc 查看服务信息，并运行 minikube service nginx --url 获取具体的访问 IP 与端口号。

步骤6：访问验证与故障排查。 根据获取的 URL，使用 curl 命令在终端访问，或使用浏览器访问，若返回 Nginx 欢迎页则验证成功。过程中若遇到 ImagePullBackOff 错误，需应用国内镜像源修复。最后，使用 kubectl delete deployment nginx 和 kubectl delete service nginx 清理资源，完成实验。

四、实验分析

实验结果： 成功在openEuler上部署了Minikube单节点集群，节点状态显示Ready。Nginx应用部署顺利，通过NodePort暴露服务后，使用curl访问返回了Nginx欢迎页，验证了容器化应用的网络连通性。常用kubectl命令执行无误，各项验证指标均达到预期目标。

个人收获： 深入理解了Kubernetes核心组件的运作原理。通过配置镜像源解决了网络问题，掌握了国内环境下的部署优化技巧。本次实操提升了云原生技术的应用能力，加深了对容器编排及运维排错的理解。