從零開始：用 Kind 打造你的第一個 K8s 叢集

這篇文章的目標很明確：帶你成功建立第一個本地的 Kubernetes (K8s) 叢集。我們先專注於「建立」，讓服務成功運行起來，至於複雜的 K8s 指令，我們可以在實際操作中慢慢熟悉。

為了達成這個目標，我準備了一個簡單而完整的範例專案，讓你一窺現代雲原生應用的基本樣貌。

這個專案包含了什麼？

• 叢集基礎 (Kind)：我們將使用 Kind (Kubernetes in Docker) 來模擬 K8s 環境。它非常巧妙地將每個 K8s 節點（Node）都打包成一個 Docker 容器，讓你在本機就能輕鬆擁有一個多節點的叢集。

• 一個前端服務：一個簡單的 Web 介面。

• 一個後端服務：一個提供 API 的 HTTP 伺服器。

• 流量入口 (Nginx Ingress)：在 Port 80/443 上部署一個 Nginx Ingress Controller，它就像是整個叢集的交通警察，負責將外部流量導向到正確的服務。

• 域名服務 (sslip.io)：透過 sslip.io 這個免費的公開 DNS 服務，讓我們能用一個漂亮的網址（而不是 localhost:8080 這種形式）來訪問我們的應用。

專案連結：https://github.com/kevinyay945/learn-devops-iac-kind

動手實作：一步步建立你的本地王國

第一步：事前準備與環境確認

在魔法開始之前，請確保你的開發環境已經安裝好必要的工具。

1. 安裝 Kind：請參考 Kind 官網 的指引，將 Kind 這個核心工具安裝好。

2. 安裝 Docker：Kind 的一切都運行在 Docker 之上，請確保 Docker Desktop 正在你的電腦上運行。

3. 安裝 kubectl：這是與 K8s 叢集溝通的官方命令列工具，後續所有操作都會依賴它。

首先，從 GitHub 下載範例專案，並進入專案目錄。

git clone https://github.com/kevinyay945/learn-devops-iac-kind.git
cd learn-devops-iac-kind

接著，驗證 Kind 是否安裝成功。這是一個很好的除錯起點。

kind version

如果你看到類似 kind v0.20.0 的版本資訊，代表工具已準備就緒。

第二步：建立 Kubernetes 叢集

這是最關鍵的一步。我們將使用 Kind，根據預先定義好的設定檔來建立叢集。

kind create cluster --config ./component/kind/kind-config.yaml

洞見：這個指令的靈魂在於 --config 所指向的 kind-config.yaml 檔案。這個檔案定義了叢集的拓撲結構，其中最關鍵的設定是 extraPortMappings，它負責將你電腦的 Port 80 和 443 映射到 Kind 叢集內部的對應 Port。若沒有這個設定，外部世界的所有請求都將被擋在叢集之外，我們部署的任何服務都將無法訪問。

第三步：安裝 Ingress Controller

叢集本身只提供了運行的基礎設施，但它還不知道如何處理來自外部的 HTTP/HTTPS 請求。這時，我們需要一個「交通指揮官」的角色，也就是 Ingress Controller。

pushd ./component/ingress/scripts
./ingress-for-kind.sh
popd

這個腳本會自動幫我們安裝社群推薦的 Nginx Ingress Controller。安裝完成後，我們可以檢查它是否正常運行。

kubectl get pods -n ingress-nginx -o wide

你應該會看到一個 ingress-nginx-controller-... 的 Pod，且其 STATUS 為 Running。這表示我們的交通指揮官已經上崗了。

第四步：部署我們的應用程式

萬事俱備，現在我們可以將範例專案中的前端和後端服務部署到叢集裡了。

kubectl apply -k .

洞見：這裡 -k . 參數的威力在於它啟用了 Kustomize。kubectl 會讀取當前目錄下的 kustomization.yaml 檔案，並根據其定義，一次性地建立所有相關的 K8s 資源，包括前端的 Deployment、後端的 Deployment、對應的 Service 以及最重要的 Ingress 規則。這是一種比單獨 apply 每一個 yaml 檔更現代、更具擴展性的管理方式。

第五步：見證奇蹟的時刻

所有服務都已部署並運行。現在，打開你的瀏覽器，訪問以下兩個網址：

• 前端服務: http://frontend.127.0.0.1.sslip.io

• 後端服務: http://backend.127.0.0.1.sslip.io

懶人包：一鍵啟動腳本

如果你已經熟悉了前面的步驟，或者只是想快速啟動環境，可以直接執行以下整合腳本，它會自動完成叢集建立、Ingress安裝和應用部署的所有工作。

kind create cluster --config ./component/kind/kind-config.yaml
pushd ./component/ingress/scripts
./ingress-for-kind.sh
popd
kubectl apply -k .

它是如何運作的？

當你在瀏覽器輸入網址時，一趟奇妙的旅程就此展開：

1. DNS 解析：sslip.io 服務會自動將 127.0.0.1.sslip.io 這個域名解析回 127.0.0.1，也就是你的本機 IP。

2. 端口映射：請求到達你電腦的 80 Port，並被 Docker 轉發到 Kind 容器內部的 80 Port (歸功於第二步的設定)。

3. Ingress 路由：Kind 容器內的 Nginx Ingress Controller 接收到請求，並根據請求的 Hostname (frontend...或 backend...)，查詢它所管理的 Ingress 規則。

4. 服務轉發：Ingress 找到對應的規則，將請求精準地轉發到叢集內部的前端或後端服務 (Pod)。

5. 成功響應：你的瀏覽器最終收到了來自 K8s 叢集內部服務的回應，並成功渲染頁面。

恭喜！你已經成功在本地端建立並運行了一個功能完整的 Kubernetes 應用。從這裡開始，你便有了一個可以隨意實驗、不怕玩壞的 K8s 沙盒環境。

清理戰場：刪除叢集

當你實驗完畢，想要釋放電腦資源時，只需要一行指令就可以將 Kind 建立的整個叢集（包含裡面所有的應用）完整刪除，不會留下任何殘餘。

kind delete cluster

這個指令會刪除預設名稱為 kind 的叢集。如果你的叢集在建立時有透過 --name 參數自訂名稱，刪除時也需要用同樣的名稱來指定。