2. Kubernetes 核心概念回顾：Pod、Deployment、Node、Label、Selector 基础

在深入节点池配置与滚动升级之前，必须重新夯实 Kubernetes 最核心的五个抽象概念。这些概念是后续所有调度、亲和性、升级策略的基石。本节将采用“概念-属性-关系”的结构，帮助你建立清晰的认知地图。

2.1 核心概念速览

下表从定义、职责、生命周期三个维度对比了五个核心对象，建议作为后续章节的参考基准。

2.2 Pod：最小调度单元

Pod 是 Kubernetes 的原子单位。一个 Pod 内的容器共享同一个网络命名空间、IP 地址和存储卷。在节点池升级场景中，Pod 是“被迁移”的对象。

• 临时性：Pod 不提供持久化保证，任何节点维护或升级都会导致 Pod 被驱逐并重新调度。
• 健康检查：livenessProbe 和 readinessProbe 决定 Pod 是否存活以及是否接收流量，直接影响滚动升级的节奏。
• 资源请求与限制：requests 和 limits 决定了 Pod 能否被调度到目标节点，是节点池资源规划的核心参数。

# 一个简单的 Pod 定义示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: demo-pod
  labels:
    app: my-app
    version: v1
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.25
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        cpu: "250m"
        memory: "256Mi"
      limits:
        cpu: "500m"
        memory: "512Mi"

2.3 Deployment：声明式副本管理

Deployment 是生产环境中管理无状态应用的首选控制器。它通过 ReplicaSet 间接管理 Pod，并提供声明式的滚动更新策略。

• ReplicaSet 桥接：Deployment 每次更新都会创建新的 ReplicaSet，旧的 ReplicaSet 保留用于回滚。
• 滚动更新策略：通过 maxSurge 和 maxUnavailable 控制升级速率，这是节点池滚动升级的核心机制。
• 版本回滚：利用 kubectl rollout undo 快速恢复到上一个稳定版本。

# Deployment 定义示例（含滚动更新策略）
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app-deployment
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
        version: v2
    spec:
      containers:
      - name: app-container
        image: my-app:2.0.0
      # 节点选择器（后续章节详解）
      nodeSelector:
        pool-type: general
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 0

2.4 Node：集群资源提供者

Node 是 Pod 运行的物理基础。每个 Node 由 kubelet 代理管理，并定期向 API Server 上报状态。

• 节点状态：Ready、NotReady、SchedulingDisabled 等状态直接影响 Pod 调度。
• 节点条件：包括 MemoryPressure、DiskPressure、PIDPressure 等，触发 Pod 驱逐。
• 节点标签：Kubernetes 自动添加 kubernetes.io/hostname、topology.kubernetes.io/zone 等标签，用户可自定义标签用于节点池划分。

2.5 Label 与 Selector：调度与关联的纽带

Label 是 Kubernetes 生态中实现松耦合的关键设计。几乎所有资源关联（Service 到 Pod、Deployment 到 Pod、Pod 到 Node）都依赖 Label 和 Selector。

2.5.1 Label 设计原则

• 语义化：使用有意义的键值对，如 tier: frontend、environment: production。
• 可继承：子资源（如 Pod）可以继承父资源（如 Deployment）的标签，便于统一筛选。
• 不可用于唯一标识：Label 不是唯一标识符，多个对象可以拥有相同的 Label 集合。

2.5.2 Selector 匹配类型

2.6 概念关系全景图

下面的 SVG 图展示了五个核心概念之间的关联关系，以及它们在节点池配置场景中的位置。

2.7 节点池场景中的概念映射

在节点池配置与滚动升级的实战中，上述概念会形成以下具体映射关系：

• 节点池 = 一组拥有相同自定义 Label 的 Node 集合。例如 pool-type: general 或 pool-size: high-memory。
• Pod 调度 = 通过 nodeSelector 或节点亲和性规则，将 Pod 绑定到特定节点池。
• 滚动升级 = Deployment 逐步创建新 Pod（新版本），同时终止旧 Pod，期间通过 maxSurge 和 maxUnavailable 控制流量切换。
• 节点池升级 = 先给新节点打上池标签，再通过 Pod 亲和性规则将 Pod 迁移到新节点，最后下线旧节点。