k8s 实战基础

Namespace

基础概述

Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。

默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。

可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。

默认空间

kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace：

[root@master ~]# kubectl get namespace # 简写ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   45h     
kube-node-lease   Active   45h     
kube-public       Active   45h     
kube-system       Active   45h

default：所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease：集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入
kube-public：此命名空间下的资源可以被所有人访问（包括未认证用户）
kube-system：所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间

命令管理

查看命令：

# 1.查看所有的ns
[root@master ~]# kubectl get ns

# 2.查看指定的ns
[root@master ~]# kubectl get ns default

# 3.指定输出格式 -o指定，格式有wide、json、yam
[root@master ~]# kubectl get ns default -o yaml

# 4.查看ns详情，Status如果是Active则正在使用，Terminating是正在删除
[root@master ~]# kubectl describe ns default
Name:         default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active
No resource quota.       # 针对namespace做的资源限制
No LimitRange resource.  # 针对namespace中的每个组件做的资源限制

创建和删除命令：

# 创建
[root@master ~]# kubectl create ns dev

# 删除
[root@master ~]# kubectl delete ns dev

配置文件

首先准备一个yaml文件：ns-dev.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

应用、查看、删除：

[root@master ~]# kubectl apply -f ns-dev.yaml
[root@master ~]# kubectl get -f ns-dev.yaml
[root@master ~]# kubectl delete -f ns-dev.yaml

Pod

基础概述

Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。

Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。

kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看：

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-7ff77c879f-b2kmb         1/1     Running   1          2d21h
coredns-7ff77c879f-skcfh         1/1     Running   1          2d21h
etcd-master                      1/1     Running   1          2d21h
kube-apiserver-master            1/1     Running   1          2d21h
kube-controller-manager-master   1/1     Running   1          2d21h
kube-flannel-ds-488xf            1/1     Running   1          2d17h
kube-flannel-ds-dfj55            1/1     Running   1          2d17h
kube-flannel-ds-s5hz6            1/1     Running   1          2d17h
kube-proxy-8vxgm                 1/1     Running   1          2d21h
kube-proxy-b92nh                 1/1     Running   1          2d21h
kube-proxy-xw256                 1/1     Running   1          2d21h
kube-scheduler-master            1/1     Running   1          2d21h

创建运行

kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是必须通过Pod控制器来实现的。

如下面这个例子：

# 命令格式： kubectl run (pod控制器名称) [参数] 

[root@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --namespace dev 
deployment.apps/nginx created

# --image  指定Pod的镜像
# --port   指定端口
# --namespace  指定namespace

查看信息

使用以下命令可查看Pod基信息：

# 查看指定命名空间中的的pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-5ff7956ff6-fg2db   1/1     Running   0          43s

# 查看默认命名空间的pod
[root@master ~]# kubectl get pods

使用以下命令可查看Pod的详细信息：

[root@master ~]# kubectl describe pod nginx-5ff7956ff6-fg2db -n dev

# 注意的参数
Name:         nginx-5ff7956ff6-fg2db
Namespace:    dev
Node:         node1/192.168.109.101
Namespace:    dev
Labels:       run=nginx
Status:       Running
Port:           80/TCP

访问Pod

获取PodIP：

[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE    ... 
nginx-5ff7956ff6-fg2db   1/1     Running   0          190s   10.244.1.23   node1   ...

访问Pod：

[root@master ~]# curl http://10.244.1.23:80

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
	<title>Welcome to nginx!</title>
</head>
<body>
	<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

删除Pod

删除一个pod：

[root@master ~]# kubectl delete pod nginx-5ff7956ff6-fg2db -n dev
pod "nginx-5ff7956ff6-fg2db" deleted

再次查询pod，会发现又生成了一个，类似于守护进程：

root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-5ff7956ff6-jj4ng   1/1     Running   0          21s

这是因为当前Pod是由Pod控制器创建的，控制器会监控Pod状况，一旦发现Pod死亡，会立即重建。

此时要想删除Pod，必须删除Pod控制器，当删除Pod控制器时，Pod也会被一并删除：

# 先来查询一下当前namespace下的Pod控制器
[root@master ~]# kubectl get deploy -n  dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           9m7s

# 接下来，删除此PodPod控制器
[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted

# 稍等片刻，再查询Pod，发现Pod被删除了
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.

配置文件

Pod不建议直接使用，而是通过deploy进行使用。

这是因为如果没有deploy这样的Pod管理器来对Pod进行管理，一旦Pod出现问题将会停止服务，而通过Pod管理器进行管理会创建一些副本集，达到高可用的目的。

所以create命令没有自动生成单个Pod文件的方法，但我们可以手动书写，如下所示：

[root@master ~]# vim pod-nginx.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.17.1
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

应用、查看、删除：

[root@master ~]# kubectl apply -f pod-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl get -f pod-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl delete -f pod-nginx.yaml

Label

基础概述

Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。

Label的特点：

一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等
一个资源对象可以定义任意数量的Label ，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去
Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除

可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。

一些常用的Label 示例如下：

版本标签："version":"release", "version":"stable"......
环境标签："environment":"dev"，"environment":"test"，"environment":"pro"
架构标签："tier":"frontend"，"tier":"backend"

标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即：

Label用于给某个资源对象定义标识
Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象

当前有两种Label Selector：

基于等式的Label Selector

name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象

env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象
基于集合的Label Selector

name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象

name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象

标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如：

name=slave，env!=production

name not in (frontend)，env!=production

命令管理

以下是通过命令对资源标签的增删改查：

# 为pod资源打标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version=1.0 -n dev
pod/nginx-pod labeled

# 为pod资源更新标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version=2.0 -n dev --overwrite
pod/nginx-pod labeled

# 查看标签
[root@master ~]# kubectl get pod nginx-pod  -n dev --show-labels
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-pod   1/1     Running   0          10m   version=2.0

# 筛选标签
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0  --show-labels
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-pod   1/1     Running   0          17m   version=2.0
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.

#删除标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version- -n dev
pod/nginx-pod labeled

配置文件

导出一个Pod的yaml文件，nginx-pod.yaml：

[root@master ~]# kubectl get Pod nginx -n dev -o yaml --export > nginx-pod.yaml

修改标签：

[root@master ~]# vim nginx-pod.yaml

metadata:
  labels:
    version: "2.0"
    name: "test"  # 新增

应用:

[root@master ~]# kubectl apply -f nginx-pod.yaml

查看标签：

[root@master ~]# kubectl get -f nginx-pod.yaml --show-labels
NAME    READY   STATUS              RESTARTS   AGE   LABELS
nginx   0/1     ContainerCreating   0          8s    name=test,version=2.0

Deployment

基础概述

在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当Pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建Pod。

在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，本章节只介绍一种：Deployment。

命令管理

以下是通过命令对deploy的配置，不推荐使用：

# 命令格式: kubectl run deployment名称  [参数] 
# --image  指定pod的镜像
# --port   指定端口
# --replicas  指定创建pod数量
# --namespace  指定namespace
[root@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --replicas=3 -n dev
deployment.apps/nginx created

# 查看创建的Pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-5ff7956ff6-6k8cb   1/1     Running   0          19s
nginx-5ff7956ff6-jxfjt   1/1     Running   0          19s
nginx-5ff7956ff6-v6jqw   1/1     Running   0          19s

# 查看deployment的信息
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           2m42s

# UP-TO-DATE：成功升级的副本数量
# AVAILABLE：可用副本的数量
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME    READY UP-TO-DATE  AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
nginx   3/3     3         3           2m51s   nginx        nginx:1.17.1        run=nginx

# 查看deployment的详细信息
[root@master ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev
...
  
# 删除 
[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted

配置文件

创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下：

[root@master ~]# kubectl create deploy nginx --image=nginx:1.17.1 -o yaml -n dev --dry-run > deploy-nginx.yaml

文件内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  replicas: 3   # 手动修改为3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.17.1
        name: nginx
        resources: {}
status: {}

应用、查看、删除：

[root@master ~]# kubectl apply -f deploy-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl get -f deploy-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl delete -f deploy-nginx.yaml

查看部署的Pod数量，可以发现为3：

[root@master ~]# kubectl get pods -n dev

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-59975f44cf-6rgww   1/1     Running   0          23s
nginx-59975f44cf-mvczc   1/1     Running   0          23s
nginx-59975f44cf-q6q5x   1/1     Running   0          23s

Service

基础概述

通过上节课的学习，已经能够利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。

虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题：

Pod IP 会随着Pod的重建产生变化
Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问

这样对于访问这个服务带来了难度。因此，kubernetes设计了Service来解决这个问题。

Service可以看作是一组同类Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。

内部访问

创建集群内部可访问的Service：

# 暴露Service
[root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx1 exposed

# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc svc-nginx -n dev -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE     SELECTOR
svc-nginx1   ClusterIP   10.109.179.231   <none>        80/TCP    3m51s   run=nginx

# 这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的

# 可以通过这个IP访问当前service对应的POD
[root@master ~]# curl 10.109.179.231:80

# --target-port：Pod的端口指定
# --port：service的端口指定
# type=ClusterIP：仅允许内部访问

外部访问

创建集群外部也可访问的Service，上面创建的Service的type类型为ClusterIP，这个ip地址只用集群内部可访问，如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort：

[root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx2 exposed

[root@master ~]# 此时查看，会发现出现了NodePort类型的Service，而且有一对Port（80:31928/TC）

[root@master ~]# kubectl get svc  svc-nginx-1  -n dev -o wide
NAME          TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE    SELECTOR
svc-nginx2    NodePort    10.100.94.0      <none>        80:31928/TCP   9s     run=nginx

# 接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:31928访问服务了
# 例如在的电脑主机上通过浏览器访问下面的地址

http://192.168.109.100:31928/

# --target-port：Pod的端口指定
# --port：service的端口指定
# type=NodePort：允许外部访问

删除Service

以下是删除命令：

[root@master ~]# kubectl delete svc svc-nginx-1 -n dev                                   service "svc-nginx-1" deleted

配置文件

创建一个svc-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: dev
spec:
  clusterIP: 10.109.179.231
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP

应用、查看、删除：

[root@master ~]# kubectl apply -f ns-dev.yaml
[root@master ~]# kubectl get -f ns-dev.yaml
[root@master ~]# kubectl delete -f ns-dev.yaml

posted @ 2021-03-29 15:14 云崖君阅读(582) 评论(0) 编辑收藏举报

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摘星小筑

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Namespace

基础概述

默认空间

命令管理

配置文件

Pod

基础概述

创建运行

查看信息

访问Pod

删除Pod

配置文件

Label

基础概述

命令管理

配置文件

Deployment

基础概述

命令管理

配置文件

Service

基础概述

内部访问

外部访问

删除Service

配置文件

公告