四、Kubernetes入门

四、Kubernetes入门

4.1 kubectl

kubectl 是 apiserver 的客户端程序，这个客户端程序是通过连接 master 节点上的 apiserver ，实现各种 k8s 对象的增删改查等基本操作，在 k8s 可被管理的对象有很多个

基本命令 (初级):
  create         从文件或标准输入创建资源
  expose         获取一个复制控制器, 服务, 部署或者暴露一个 POD 将其作为新的 Kubernetes 服务公开
  run            创建并运行特定的镜像, 创建使用 deployment 或 job 管理的容器
  set            设置对象的特定功能, 例如发布, 每次去set 不用的image tag

基本命令 (中级):
  explain        文档或者资源, 可以用来查看资源清单写法
  get            显示一个或多个资源
  edit           编辑服务器上的资源
  delete         按文件名, 标准输入, 资源和名称或资源和标签选择器删除资源

了解pods和nodes

• kubectl get - 显示资源列表

# kubectl get 资源类型

#获取类型为Deployment的资源列表
kubectl get deployments

#获取类型为Pod的资源列表
kubectl get pods

#获取类型为Node的资源列表
kubectl get nodes

• kubectl describe - 显示有关资源的详细信息

# kubectl describe 资源类型 资源名称

#查看名称为nginx-XXXXXX的Pod的信息
kubectl describe pod nginx-XXXXXX	

#查看名称为nginx的Deployment的信息
kubectl describe deployment nginx	

• kubectl logs - 查看pod中的容器的打印日志（和命令docker logs 类似）

# kubectl logs Pod名称

#查看名称为nginx-pod-XXXXXXX的Pod内的容器打印的日志
#本案例中的 nginx-pod 没有输出日志，所以您看到的结果是空的
kubectl logs -f nginx-pod-XXXXXXX

• kubectl exec - 在pod中的容器环境内执行命令(和命令docker exec 类似)

# kubectl exec Pod名称 操作命令

# 在名称为nginx-pod-xxxxxx的Pod中运行bash
kubectl exec -it nginx-pod-xxxxxx /bin/bash
 

4.1.1 创建资源对象

• 创建控制器并运行镜像

kubectl run nginx --image=nginx:latest

• 指定运行的 POD 副本数量

名为nginx-v2，--image=镜像名，--replicas=副本数

kubectl run nginx-v2 --image=nginx:latest --replicas=3 #启动3个pod

4.1.2 查看资源对象

• 查看Namespace资源对象

kubectl get namespaces

• 查看Pod和Service对象

kubectl get pods,services -o wide

4.2 部署第一个应用

Deployment 译名为 部署。在k8s中，通过发布 Deployment，可以创建应用程序 (docker image) 的实例 (docker container)，这个实例会被包含在称为 Pod 的概念中，Pod 是 k8s 中最小可管理单元

4.2.1 创建YAML文件

创建文件 nginx-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1	#与k8s集群版本有关，使用 kubectl api-versions 即可查看当前集群支持的版本
kind: Deployment	#该配置的类型，我们使用的是 Deployment
metadata:	        #译名为元数据，即 Deployment 的一些基本属性和信息
  name: nginx-deployment	#Deployment 的名称
  labels:	    #标签，可以灵活定位一个或多个资源，其中key和value均可自定义，可以定义多组，目前不需要理解
    app: nginx	#为该Deployment设置key为app，value为nginx的标签
spec:	        #这是关于该Deployment的描述，可以理解为你期待该Deployment在k8s中如何使用
  replicas: 1	#使用该Deployment创建一个应用程序实例
  selector:	    #标签选择器，与上面的标签共同作用，目前不需要理解
    matchLabels: #选择包含标签app:nginx的资源
      app: nginx
  template:	    #这是选择或创建的Pod的模板
    metadata:	#Pod的元数据
      labels:	#Pod的标签，上面的selector即选择包含标签app:nginx的Pod
        app: nginx
    spec:	    #期望Pod实现的功能（即在pod中部署）
      containers:	#生成container，与docker中的container是同一种
      - name: nginx	#container的名称
        image: nginx:1.18.0	#使用镜像nginx:1.18.0创建container，该container默认80端口可访问

参考

部署第一个应用

4.2.2 应用YAML文件

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

4.2.3 查看部署结果

# 查看 Deployment
kubectl get deployments

# 查看 Pod
kubectl get pods

4.3 公布应用程序

4.3.1 集群service服务

Pod（容器组）有自己的 生命周期。当 worker node（节点）故障时，节点上运行的 Pod（容器组）也会消失。然后，Deployment 可以通过创建新的 Pod（容器组）来动态地将群集调整回原来的状态，以使应用程序保持运行

Kubernetes 中的 Service（服务） 提供了这样的一个抽象层，它选择具备某些特征的 Pod（容器组）并为它们定义一个访问方式。Service（服务）使 Pod（容器组）之间的相互依赖解耦（原本从一个 Pod 中访问另外一个 Pod，需要知道对方的 IP 地址）。一个 Service（服务）选定哪些 Pod（容器组） 通常由 LabelSelector(标签选择器) 来决定

在创建Service的时候，通过设置配置文件中的 spec.type 字段的值，可以以不同方式向外部暴露应用程序：

• ClusterIP（默认）

  在群集中的内部IP上公布服务，这种方式的 Service（服务）只在集群内部可以访问到

• NodePort

  使用 NAT 在集群中每个的同一端口上公布服务。这种方式下，可以通过访问集群中任意节点+端口号的方式访问服务 :。此时 ClusterIP 的访问方式仍然可用。

• LoadBalancer

  在云环境中（需要云供应商可以支持）创建一个集群外部的负载均衡器，并为使用该负载均衡器的 IP 地址作为服务的访问地址。此时 ClusterIP 和 NodePort 的访问方式仍然可用

4.3.2 创建service的YAML文件

vim nginx-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service	#Service 的名称
  labels:     	#Service 自己的标签
    app: nginx	#为该 Service 设置 key 为 app，value 为 nginx 的标签
spec:	    #这是关于该 Service 的定义，描述了 Service 如何选择 Pod，如何被访问
  selector:	    #标签选择器
    app: nginx	#选择包含标签 app:nginx 的 Pod
  ports:
  - name: nginx-port	#端口的名字
    protocol: TCP	    #协议类型 TCP/UDP
    port: 80	        #集群内的其他容器组可通过 80 端口访问 Service
    nodePort: 32600   #通过任意节点的 32600 端口访问 Service
    targetPort: 80	#将请求转发到匹配 Pod 的 80 端口
  type: NodePort	#Serive的类型，ClusterIP/NodePort/LoaderBalancer

4.3.3 执行service YAML文件

kubectl apply -f nginx-service.yaml

4.3.4 检查执行结果

kubectl get services -o wide

4.3.5 访问服务

浏览器：<任意节点的 IP>:32600

curl <任意节点的 IP>:32600

4.4 伸缩应用程序

4.4.1 伸缩概述

部署一个 Deployment，然后通过 服务 提供访问 Pod 的方式。我们发布的 Deployment 只创建了一个 Pod 来运行我们的应用程序。当流量增加时，我们需要对应用程序进行伸缩操作以满足系统性能需求。

伸缩 的实现可以通过更改 nginx-deployment.yaml 文件中部署的 replicas（副本数）来完成

spec:
  replicas: 2    #使用该Deployment创建两个应用程序实例

4.4.2 实现增加pod副本

修改 nginx-deployment.yaml 文件，将 replicas 修改为 4

vim nginx-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1   #修改成4
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

执行命令

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

查看结果

watch kubectl get pods -o wide

4.4.3 实现滚动更新

• 修改nginx-deployment.yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 4
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.19.0   #使用镜像nginx:1.18.0替换原来的nginx:1.18.0
        ports:
        - containerPort: 80

• 执行命令

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

• 查看过程及结果

执行命令，可观察到 pod 逐个被替换的过程。

atch kubectl get pods -l app=nginx

参考：

Kubernetes入门教程