解释 Kubernetes 中 Pod、Deployment 和 Service 的作用及关系

题目

解释 Kubernetes 中 Pod、Deployment 和 Service 的作用及关系

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

Pod概念,Deployment作用,Service功能,核心组件关系

快速回答

Kubernetes 核心组件的作用及协作关系：

• Pod：最小调度单元，包含一个或多个容器
• Deployment：管理 Pod 副本和更新策略
• Service：为 Pod 提供稳定网络访问端点

三者关系：Deployment 创建并管理 Pod，Service 将流量路由到这些 Pod。

解析

1. 核心概念原理说明

Pod：

• Kubernetes 最小部署单元，包含 1 个或多个共享网络/存储的容器
• 生命周期短暂，故障后不会自动恢复
• 示例：Web 应用容器 + 日志收集 sidecar 容器

Deployment：

• 声明式管理 Pod 副本集（ReplicaSet）
• 核心功能：
  • 滚动更新（Rolling Update）
  • 副本伸缩（Scaling）
  • 回滚（Rollback）

Service：

• 抽象层，为动态 Pod 提供固定访问端点
• 通过 Label Selector 关联 Pod
• 支持 ClusterIP（集群内访问）、NodePort（节点端口）、LoadBalancer（云负载均衡）等类型

2. 协作关系示意图

┌───────────┐       ┌───────────┐       ┌─────────┐
│ Deployment │──管理─▶│   Pod     │──被代理─▶│ Service │
└───────────┘       └───────────┘       └─────────┘
     │ 创建副本               ▲               │
     ▼                       │               ▼
┌───────────┐         通过Label匹配         用户访问
│ ReplicaSet│───────────────────────────────▶流量
└───────────┘

3. 代码示例

Deployment 定义（nginx-deploy.yaml）：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

Service 定义（nginx-svc.yaml）：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx  # 匹配Deployment中的Pod标签
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP

4. 最佳实践

• 始终通过 Deployment 管理 Pod，而非直接创建 Pod
• Service 的 selector 需与 Pod 标签严格匹配
• 使用 readinessProbe 确保流量只到达就绪的 Pod
• 生产环境推荐：Deployment + Service + Ingress 组合

5. 常见错误

• 错误1：直接创建裸 Pod → 导致无自愈能力
• 错误2：Service selector 与 Pod 标签不匹配 → 流量无法路由
• 错误3：忘记配置 containerPort → Service 无法发现 Pod

6. 扩展知识

• ReplicaSet：Deployment 实际通过 ReplicaSet 控制副本数量
• Label 机制：组件通过标签（如 app: nginx）建立关联
• Endpoint 对象：Service 自动创建 Endpoint 记录 Pod IP