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<title>02 初步认识：Kubernetes 基础概念.md.html</title>
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<span>技术文章摘抄</span>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/01 开篇： Kubernetes 是什么以及为什么需要它.md.html">01 开篇： Kubernetes 是什么以及为什么需要它.md.html</a>
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<li>
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<a class="current-tab" href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/02 初步认识：Kubernetes 基础概念.md.html">02 初步认识：Kubernetes 基础概念.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/03 宏观认识：整体架构.md.html">03 宏观认识：整体架构.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/04 搭建 Kubernetes 集群 - 本地快速搭建.md.html">04 搭建 Kubernetes 集群 - 本地快速搭建.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/05 动手实践：搭建一个 Kubernetes 集群 - 生产可用.md.html">05 动手实践：搭建一个 Kubernetes 集群 - 生产可用.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/06 集群管理：初识 kubectl.md.html">06 集群管理：初识 kubectl.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/07 集群管理：以 Redis 为例-部署及访问.md.html">07 集群管理：以 Redis 为例-部署及访问.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/08 安全重点 认证和授权.md.html">08 安全重点 认证和授权.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/09 应用发布：部署实际项目.md.html">09 应用发布：部署实际项目.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/10 应用管理：初识 Helm.md.html">10 应用管理：初识 Helm.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/11 部署实践：以 Helm 部署项目.md.html">11 部署实践：以 Helm 部署项目.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/12 庖丁解牛：kube-apiserver.md.html">12 庖丁解牛：kube-apiserver.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/13 庖丁解牛：etcd.md.html">13 庖丁解牛：etcd.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/14 庖丁解牛：controller-manager.md.html">14 庖丁解牛：controller-manager.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/15 庖丁解牛：kube-scheduler.md.html">15 庖丁解牛：kube-scheduler.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/16 庖丁解牛：kubelet.md.html">16 庖丁解牛：kubelet.md.html</a>
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</li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/17 庖丁解牛：kube-proxy.md.html">17 庖丁解牛：kube-proxy.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/18 庖丁解牛：Container Runtime （Docker）.md.html">18 庖丁解牛：Container Runtime （Docker）.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/19 Troubleshoot.md.html">19 Troubleshoot.md.html</a>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/20 扩展增强：Dashboard.md.html">20 扩展增强：Dashboard.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/21 扩展增强：CoreDNS.md.html">21 扩展增强：CoreDNS.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/22 服务增强：Ingress.md.html">22 服务增强：Ingress.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/23 监控实践：对 K8S 集群进行监控.md.html">23 监控实践：对 K8S 集群进行监控.md.html</a>
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</li>
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<li>
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<a href="/专栏/Kubernetes 从上手到实践/24 总结.md.html">24 总结.md.html</a>
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</li>
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</ul>
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</div>
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</div>
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}
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let inner = document.querySelector('.sidebar-toggle-inner')
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}
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function sidebar_toggle() {
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let sidebar_toggle = document.querySelector('.sidebar-toggle')
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if (sidebar_toggle.classList.contains('extend')) { // show
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content.classList.remove('extend')
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} else { // hide
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sidebar_toggle.classList.add('extend')
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sidebar.classList.add('hide')
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}
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}
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sidebar.classList.add('show')
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overlay.classList.add('show')
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}
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function hide_canvas() {
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let sidebar = document.querySelector('.book-sidebar')
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let overlay = document.querySelector('.off-canvas-overlay')
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overlay.classList.remove('show')
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}
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<div class="off-canvas-content">
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</a>
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<div class="book-post">
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<p id="tip" align="center"></p>
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<div><h1>02 初步认识：Kubernetes 基础概念</h1>
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<p>好了，总算开始进入正题，抛弃掉死板的说教模式，我们以一个虚构的新成立的项目组为例开始我们的 Kubernetes 探索。(以下统一将 Kubernetes 简写为 K8S) 项目组目前就只有一个成员，我们称他为小张。项目组刚成立的时候，小张也没想好，具体要做什么，但肯定要对外提供服务的，所以先向公司申请了一台服务器。</p>
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<h2>Node</h2>
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<p>这台服务器可以用来做什么呢？跑服务，跑数据库，跑测试之类的都可以，我们将它所做的事情统称为工作(work) 那么，它便是工作节点 (worker Node) 对应于 K8S 中，这就是我们首先要认识的 Node 。</p>
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<p>Node 可以是一台物理机，也可以是虚拟机，对于我们此处的项目来讲，这台服务器便是 K8S 中的 Node 。</p>
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<h3>Node 状态</h3>
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<p>当我们拿到这台服务器后，首先我们登录服务器查看下服务器的基本配置和信息。其实对于一个新加入 K8S 集群的 Node 也是一样，需要先检查它的状态，并将状态上报至集群的 master 。我们来看看服务器有哪些信息是我们所关心的。</p>
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<h4>地址</h4>
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<p>首先，我们所关心的是我们服务器的 IP 地址，包括内网 IP 和外网 IP。对应于 K8S 集群的话这个概念是类似的，内部 IP 可在 K8S 集群内访问，外部 IP 可在集群外访问。</p>
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<p>其次，我们也会关心一下我们的主机名，比如在服务器上执行 <code>hostname</code> 命令，便可得到主机名。K8S 集群中，每个 Node 的主机名也会被记录下来。当然，我们可以通过给 Kubelet 传递一个 <code>--hostname-override</code> 的参数来覆盖默认的主机名。 (Kubelet 是什么，我们后面会解释)</p>
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<h4>信息</h4>
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<p>再之后，我们需要看下服务器的基本信息，比如看看系统版本信息， <code>cat /etc/issue</code> 或者 <code>cat /etc/os-release</code> 等方法均可查看。对于 K8S 集群会将每个 Node 的这些基础信息都记录下来。</p>
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<h4>容量</h4>
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<p>我们通常也都会关注下，我们有几个核心的 CPU ，可通过 <code>cat /proc/cpuinfo</code> 查看，有多大的内存 通过 <code>cat /proc/meminfo</code> 或 <code>free</code> 等查看。对于 K8S 集群，会默认统计这些信息，并计算在此 Node 上可调度的 Pod 数量。（Pod 后面做解释）</p>
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<h4>条件</h4>
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<p>对于我们拿到的服务器，我们关心上述的一些基本信息，并根据这些信息进行判断，这台机器是否能满足我们的需要。对 K8S 集群也同样，当判断上述信息均满足要求时候，便将集群内记录的该 Node 信息标记为 <code>Ready</code> （<code>Ready = True</code>），这样我们的服务器便正式的完成交付。我们来看下其他的部分。</p>
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<h2>Deployment 和 Pod</h2>
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<p>现在小张拿到的服务器已经是可用状态，虽然此时尚不知要具体做什么，但姑且先部署一个主页来宣布下项目组的成立。</p>
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<p>我们来看下一般情况下的做法，先写一个静态页面，比如叫 index.html 然后在服务器上启动一个 Nginx 或者其他任何 Web 服务器，来提供对 index.html 的访问。</p>
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<p>Nginx 的安装及配置可参考 <a href="https://docs.nginx.com/nginx/admin-guide/installing-nginx/installing-nginx-open-source/">Nginx 的官方文档</a>。最简单的配置大概类似下面这样（仅保留关键部分）：</p>
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<pre><code>location / {
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root /www;
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index index.html;
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}
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</code></pre>
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<p>对于 K8S 而言，我们想要的，能提供对 index.html 访问的服务便可理解为 Deployment 的概念，表明一种我们预期的目标状态。</p>
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<p>而对于 Nginx 和 index.html 这个组合可以理解为其中的 Pod 概念，作为最小的调度单元。</p>
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<h2>Container Runtime</h2>
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<p>虽然此刻部署的内容只有官网，但是为了避免单点故障，于是小张又申请了两台服务器（虽然看起来可能是浪费了点），现在要对原有的服务进行扩容，其实在新的服务器上我们所做的事情也还保持原样，部署 Nginx，提供对 index.html 的访问，甚至配置文件都完全是一样的。可以看到在这种情况下，增加一台服务器，我们需要做一件完全重复的事情。</p>
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<p>本着不浪费时间做重复的工作的想法，小张想，要不然用 <a href="https://www.ansible.com/">Ansible</a> 来统一管理服务器操作和配置吧，但考虑到后续服务器上还需要部署其他的服务，常规的这样部署，容易干扰彼此的环境。</p>
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<p>所以我们想到了用虚拟化的技术，但是根据一般的经验，类似 <a href="https://www.linux-kvm.org/page/Main_Page">KVM</a> 这样的虚拟化技术，可能在资源消耗上较多, 不够轻量级。而容器化相对来看，比较轻量级，也比较符合我们的预期，一次构建，随处执行。我们选择当前最热门的 Docker .</p>
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<p>既然技术选型确定了，那很简单，在我们现在三台服务器上安装 Docker ，安装过程不再赘述，可以参考 <a href="https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/">Docker 的官方安装文档</a> 。</p>
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<p>此时，我们需要做的事情，也便只是将我们的服务构建成一个镜像，需要编写一个 Dockerfile，构建一个镜像并部署到每台服务器上便可。</p>
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<p>聊了这么多，我们现在已经将我们的服务运行到了容器中，而此处的 Docker 便是我们选择的容器运行时。选择它的最主要原因，便是为了环境隔离和避免重复工作。</p>
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<p>而 Docker 如果对应于 K8S 集群中的概念，便是 Container Runtime，这里还有其他的选择，比如 rkt，runc 和其他实现了 OCI 规范的运行时。</p>
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<h2>总结</h2>
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<p>在这节里面，我们了解到了 Node 其实就是用于工作的服务器，它有一些状态和信息，当这些条件都满足一些条件判断时，Node 便处于 Ready 状态，可用于执行后续的工作。</p>
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<p>Deployment 可理解为一种对期望状态的描述， Pod 作为集群中可调度的最小单元，我们会在后面详细讲解其细节。</p>
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<p>Docker 是我们选择的容器运行时，可运行我们构建的服务镜像，减少在环境方面所做的重复工作，并且也非常便于部署。除了 Docker 外还存在其他的容器运行时。</p>
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<p>了解到这些基本概念后，下节我们从宏观的角度上来认识 K8S 的整体架构，以便我们后续的学习和实践。</p>
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</div>
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</div>
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<div>
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<div style="float: right">
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</div>
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</div>
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</div>
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var cookie = getCookie("lastPath");
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if (path.replace("/", "") === "") {
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if (cookie.replace("/", "") !== "") {
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console.log(cookie)
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document.getElementById("tip").innerHTML = "<a href='" + cookie + "'>跳转到上次进度</a>"
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}
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} else {
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setCookie("lastPath", path)
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var expires = "expires=" + d.toGMTString();
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document.cookie = cname + "=" + cvalue + "; " + expires + ";path = /";
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}
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var c = ca[i].trim();
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if (c.indexOf(name) === 0) return c.substring(name.length, c.length);
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}
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}
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