Kubernetes 部署核心概念：从 Pod 到 Ingress 的完整链路

Kubernetes（K8s）是现代云原生应用的事实标准编排平台。要成功部署一个 Node.js、NestJS 或 Bun 应用，必须掌握其核心对象：Deployment、Service、Ingress、ConfigMap 和 Secret。它们共同构成了一个可扩展、可维护、安全的生产级部署架构。

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一、Deployment：管理 Pod 副本，实现声明式更新

作用：
Deployment 是 Kubernetes 中用于管理应用副本（Pods） 的核心控制器。它确保指定数量的 Pod 副本始终运行，并支持滚动更新、回滚、扩缩容。

核心功能：

• ✅ 副本管理：确保始终运行指定数量的 Pod（如 replicas: 3）
• ✅ 滚动更新：逐步替换旧 Pod，实现零停机发布
• ✅ 自愈能力：Pod 崩溃时自动重建
• ✅ 声明式配置：通过 YAML 定义“期望状态”，K8s 自动达成

示例：NestJS 应用 Deployment

# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nestjs-app
  labels:
    app: nestjs
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nestjs
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nestjs
    spec:
      containers:
      - name: app
        image: my-registry/nestjs-app:v1.2.3-abc123
        ports:
        - containerPort: 3000
        envFrom:
        - configMapRef:
            name: app-config
        - secretRef:
            name: app-secrets
        resources:
          requests:
            memory: "256Mi"
            cpu: "100m"
          limits:
            memory: "512Mi"
            cpu: "200m"
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 3000
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 10
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /ready
            port: 3000
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 5

关键点：

• 使用具体镜像标签（如 v1.2.3-abc123），避免 latest
• 配置 resources 限制资源使用
• 设置 livenessProbe 和 readinessProbe 实现健康检查

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二、Service：暴露服务，实现服务发现

作用：
Service 为一组 Pod 提供稳定的网络入口。Pod 是临时的（可能被调度、重启），而 Service 提供一个固定的 IP 和 DNS 名称。

三种主要类型：

类型	用途	是否暴露公网
ClusterIP（默认）	集群内部通信	❌
NodePort	通过节点 IP + 端口暴露	✅（有限）
LoadBalancer	云厂商提供公网负载均衡器	✅

示例：为 Deployment 创建 Service

# service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nestjs-service
spec:
  selector:
    app: nestjs
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 3000
  type: ClusterIP  # 内部服务

服务发现：

• 其他 Pod 可通过 http://nestjs-service:80 访问该应用
• K8s 内置 DNS 自动解析服务名

若需公网访问，使用 LoadBalancer：

type: LoadBalancer

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三、Ingress：7 层路由，基于域名和路径转发

作用：
Ingress 是 Kubernetes 的第 7 层（HTTP/HTTPS）入口网关，用于管理外部流量如何进入集群。它基于域名和路径进行路由，是实现多应用共享公网 IP 的关键。

核心功能：

• ✅ 基于域名路由：api.myapp.com → 后端 API，web.myapp.com → 前端
• ✅ 基于路径路由：/api → API 服务，/ → 静态站点
• ✅ TLS 终止：自动管理 HTTPS 证书（配合 Cert-Manager）
• ✅ 负载均衡、重写、限流等高级功能

示例：Ingress 配置

# ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: app-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$1
spec:
  tls:
  - hosts:
    - api.myapp.com
    secretName: api-tls-secret
  rules:
  - host: api.myapp.com
    http:
      paths:
      - path: /api(/|$)(.*)
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nestjs-service
            port:
              number: 80

工作流程：

1. 用户访问 https://api.myapp.com/api/users
2. Ingress Controller（如 Nginx、Traefik）接收请求
3. 匹配 host 和 path，转发到 nestjs-service:80
4. Service 负载均衡到后端 Pod

注意：需先部署 Ingress Controller（如 ingress-nginx）

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四、ConfigMap 与 Secret：外部化配置与密钥

1. ConfigMap：管理非敏感配置

用途：存储环境变量、配置文件内容（如 NODE_ENV=production）

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  NODE_ENV: production
  LOG_LEVEL: info
  API_TIMEOUT: "5000"

在 Deployment 中引用：

envFrom:
- configMapRef:
    name: app-config

2. Secret：安全存储敏感数据

用途：数据库密码、JWT 密钥、API Tokens

# secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: app-secrets
type: Opaque
data:
  DB_PASSWORD: MWYyZDFlMmU2N2Rm # base64 编码
  JWT_SECRET: ZmM2YzRhZGZkY2ViNzE1 # base64 编码

在 Deployment 中引用：

envFrom:
- secretRef:
    name: app-secrets

安全建议：

• 使用 kubectl create secret --from-literal 创建
• 结合 External Secrets 或 Hashicorp Vault 实现更高级密钥管理

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五、完整部署流程

1. 构建镜像：CI 中构建并推送带 sha 标签的镜像
2. 应用配置：

   kubectl apply -f configmap.yaml
   kubectl apply -f secret.yaml

3. 部署应用：

   kubectl apply -f deployment.yaml
   kubectl apply -f service.yaml
   kubectl apply -f ingress.yaml

4. 验证：

   kubectl get pods,svc,ingress
   kubectl logs -f <pod-name>

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六、总结：K8s 部署核心对象关系图

User Request
     ↓
  Ingress (api.myapp.com → /api → nestjs-service)
     ↓
  Service (ClusterIP: 10.100.1.100)
     ↓
  Pods (ReplicaSet → 3个 Pod)
     ↓
  ConfigMap + Secret (注入配置与密钥)

掌握 Deployment、Service、Ingress、ConfigMap、Secret 这五大核心对象，你就能在 Kubernetes 上部署任何现代 Web 应用。它们不仅是技术组件，更是云原生架构的设计语言。