📚 课程目录第4章快速部署第一个Knative Service

4、快速部署第一个Knative Service：使用YAML部署Hello-World应用、验证自动扩缩容

本章将带领你完成第一个Knative Service的部署。通过一个简单的Hello-World应用，你将掌握使用YAML声明式部署的核心步骤，并直观验证Knative从0到N再到0的自动扩缩容能力。这是后续所有容量回退演练的基础操作。

4.1 部署目标与前置检查

在开始部署前，请确认集群环境已满足以下条件。如果尚未完成，请参考课程第2章完成安装。

检查项	预期状态	验证命令
Knative Serving CRD	已安装	`kubectl get crd \| grep serving`
Istio / Kourier 网关	Running	`kubectl get pods -n knative-serving`
默认命名空间	已启用	`kubectl get namespace default`
kubectl 上下文	指向目标集群	`kubectl config current-context`

💡 提示： 如果使用 Minikube 或 Kind 本地集群，请确保已执行 minikube tunnel 或端口转发，以便外部流量能到达 Knative 网关。

4.2 编写Hello-World YAML清单

Knative Service 的 YAML 清单遵循 serving.knative.dev/v1 API 版本。核心字段包括 metadata、spec.template（Revision 模板）和 spec.traffic（流量管理）。

创建一个名为 hello-world.yaml 的文件，内容如下：

apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-world
  namespace: default
spec:
  template:
    metadata:
      annotations:
        # 设置并发请求数，用于观察扩缩容
        autoscaling.knative.dev/target: "1"
    spec:
      containers:
        - image: gcr.io/knative-samples/helloworld-go:latest
          ports:
            - containerPort: 8080
          env:
            - name: TARGET
              value: "Knative User"
  traffic:
    - latestRevision: true
      percent: 100

    🔑 关键配置解读：
    autoscaling.knative.dev/target: "1"：每个 Pod 的目标并发数为 1。当请求数超过 1 时，Knative 将自动创建新 Pod。
containerPort: 8080：Knative 默认监听 8080 端口，网关会自动将流量路由至此端口。
traffic：将 100% 流量指向最新 Revision，后续演练中会修改此字段实现流量回退。

4.3 部署Service并验证状态

使用 kubectl apply 命令部署服务，并观察其生命周期。

# 部署服务
kubectl apply -f hello-world.yaml

# 查看 Service 状态
kubectl get ksvc hello-world

# 查看 Revision 和 Configuration
kubectl get revision
kubectl get configuration

部署成功后，kubectl get ksvc 的输出应类似：

NAME          URL                                               LATESTCREATED       LATESTREADY         READY   REASON
hello-world   http://hello-world.default.example.com            hello-world-00001   hello-world-00001   True

URL 字段是 Knative 自动生成的服务入口地址。由于没有请求，此时 Pod 数量应为 0（Knative 默认缩容到零）。

4.4 验证自动扩缩容：从0到N再到0

Knative 的核心特性之一是 缩容到零（Scale to Zero） 和 从零启动（Cold Start）。下面通过发送请求来验证这一过程。

4.4.1 发送请求触发扩容

使用 curl 或 hey 工具发送请求。注意需要将域名解析到 Knative 网关 IP。

# 获取网关 IP（以 Kourier 为例）
export GATEWAY_IP=$(kubectl get svc kourier -n knative-serving -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')

# 发送请求（需将 Host 头设置为 Service URL）
curl -H "Host: hello-world.default.example.com" http://$GATEWAY_IP

首次请求会有 1-3 秒延迟（Cold Start），之后返回：

Hello Knative User!

4.4.2 观察Pod扩缩容过程

在另一个终端窗口实时观察 Pod 变化：

kubectl get pods -w

你会看到以下过程：

初始状态：无 Pod（缩容到零）。
请求到达：Knative 自动创建 Pod（Pending → Running）。
持续请求：如果并发超过目标值（本例为1），自动创建更多 Pod。
请求停止：等待约 30-60 秒（默认稳定窗口），Pod 自动缩容到零。

⚠️ 注意： 缩容到零的默认等待时间由 stable-window 参数控制（默认 60 秒）。在生产环境中，可根据业务容忍度调整此值，避免频繁冷启动。

4.5 自动扩缩容流程可视化

下图展示了从请求到达、Pod 创建到缩容到零的完整生命周期。

4.6 验证并发扩缩容效果

为了更清晰地观察多 Pod 扩容，可以使用压测工具发送并发请求：

# 使用 hey 发送 10 个并发请求
hey -n 20 -c 10 -host "hello-world.default.example.com" http://$GATEWAY_IP

在另一个终端观察 Pod 数量变化：

kubectl get pods -l serving.knative.dev/service=hello-world -w

你会看到 Pod 数量从 0 增加到多个（取决于并发数和目标并发值），然后在请求停止后逐渐缩容到 0。

时间点	并发请求数	Pod 数量	状态说明
T0	0	0	缩容到零
T1	10	1 → 10	快速扩容（Cold Start + 并发扩容）
T2	0	10 → 0	稳定窗口后缩容到零

    📊 关键观察：
    扩容速度：Knative 基于并发指标快速扩容，通常在几秒内完成。
缩容延迟：默认有 60 秒稳定窗口，避免频繁扩缩容导致抖动。
零流量成本：无请求时 Pod 数为 0，不消耗计算资源。

4.7 清理资源

完成验证后，删除 Service 以释放资源：

kubectl delete ksvc hello-world

确认所有 Pod 和 Revision 已被清理：

kubectl get ksvc
kubectl get revision

💡 最佳实践： 在开发环境中，建议为每个实验创建独立的命名空间（如 kubectl create namespace knative-demo），方便统一清理和管理。