Kubenertes
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Kubenertes相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
实战入门
Namespace
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。
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。
kubernetes在集群启动之后,会默认创建几个namespace。
$ kubectl get ns #等价于 kubectl get namespace
NAME STATUS AGE
default Active 15h # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease Active 15h # 集群节点之间的心跳维护,v1.13开始引入
kube-public Active 15h # 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 Active 15h # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间
namespace资源的具体操作:
命令方式
- 查看
namespace
资源操作
# 查看所有的ns
#命令:kubectl get ns
$ kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 15h # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease Active 15h # 集群节点之间的心跳维护,v1.13开始引入
kube-public Active 15h # 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 Active 15h # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间
# 查看指定的ns
#命令:kubectl get ns ns名称
$ kubectl get ns default
NAME STATUS AGE
default Active 15h
# 指定输出格式
#命令:kubectl get ns ns名称 -o 格式参数
#kubernetes支持的格式有很多,比较常见的是wide、json、yaml
$ kubectl get ns default -o yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
creationTimestamp: "2022-01-14T18:14:05Z"
name: default
resourceVersion: "146"
selfLink: /api/v1/namespaces/default
uid: 4d21aa19-3172-4f4c-b03f-c2ac400fe505
spec:
finalizers:
- kubernetes
status:
phase: Active
# 查看ns详情
#命令:kubectl describe ns ns名称
$ kubectl describe ns kube-system
Name: kube-system
Labels: <none>
Annotations: <none>
Status: Active
No resource quota. # ResourceQuota 针对namespace做的资源限制
No LimitRange resource. # LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制
- 创建
namespace
资源操作
$ kubectl create ns dev
namespace/dev created
- 删除
namespace
资源操作
$ kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
配置方式
准备一个yaml文件,ns-dev.yaml
:
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: dev
- 创建
namespace
资源操作
$ kubectl create -f ns-dev.yaml
或
$ kubectl apply -f ns-dev.yaml
- 删除
namespace
资源操作
$ kubectl delete -f ns-dev.yaml
Pod
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:
$ kubectl get pod -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-6955765f44-dg8jn 1/1 Running 0 14h
coredns-6955765f44-vcc9k 1/1 Running 0 14h
etcd-k8s-master 1/1 Running 0 14h #Master节点的etcd
kube-apiserver-k8s-master 1/1 Running 0 14h #Master节点的controller-manager
kube-controller-manager-k8s-master 1/1 Running 0 14h #Master节点的flannel网络
kube-flannel-ds-7f5ws 1/1 Running 0 13h
kube-flannel-ds-bkpjt 1/1 Running 0 13h
kube-flannel-ds-mhgv8 1/1 Running 0 13h
kube-flannel-ds-vtqbs 1/1 Running 0 13h
kube-proxy-6zdg2 1/1 Running 0 14h
kube-proxy-cc9kp 1/1 Running 0 14h
kube-proxy-jx5wg 1/1 Running 0 14h
kube-proxy-kcl28 1/1 Running 0 14h
kube-scheduler-k8s-master 1/1 Running 0 14h #Master节点的scheduler
Pod资源的具体操作:
命令方式
- 创建
Pod
资源操作
# 命令格式: kubectl run (pod控制器名称) [参数]
# --image 指定Pod的镜像
# --port 指定端口
# --namespace 指定namespace
$ kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --namespace dev
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/nginx created
- 查看
Pod
资源操作
# 查看Pod基本信息
$ kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-64777cd554-7jvxs 1/1 Running 0 116s
# 查看Pod的详细信息
# kubectl describe pods 和 kubectl describe pod都可以查看
# pods和pod两者的区别有待测试
$ kubectl describe pods nginx-64777cd554-7jvxs -n dev
Name: nginx-64777cd554-7jvxs
Namespace: dev
Priority: 0
Node: k8s-node1/192.168.188.129
Start Time: Sat, 15 Jan 2022 16:47:45 +0800
Labels: pod-template-hash=64777cd554
run=nginx
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 10.244.2.4
IPs:
IP: 10.244.2.4
Controlled By: ReplicaSet/nginx-64777cd554
Containers:
nginx:
Container ID: docker://2eb807285ea16c331ea2bdb9aacd8c79706fbece45d7148e7c8724303f7073f6
Image: nginx:1.17.1
Image ID: docker-pullable://nginx@sha256:b4b9b3eee194703fc2fa8afa5b7510c77ae70cfba567af1376a573a967c03dbb
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
State: Running
Started: Sat, 15 Jan 2022 16:47:46 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-k2kgw (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
default-token-k2kgw:
Type: Secret (a volume populated by a Secret)
SecretName: default-token-k2kgw
Optional: false
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 3m25s default-scheduler Successfully assigned dev/nginx-64777cd554-7jvxs to k8s-node1
Normal Pulled 3m25s kubelet, k8s-node1 Container image "nginx:1.17.1" already present on machine
Normal Created 3m24s kubelet, k8s-node1 Created container nginx
Normal Started 3m24s kubelet, k8s-node1 Started container nginx
- 访问
Pod
资源操作
# 获取PodIP
$ kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-64777cd554-7jvxs 1/1 Running 0 5m22s 10.244.2.4 k8s-node1 <none> <none>
# 访问Pod
$ curl http://10.244.2.4
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
...
- 删除
Pod
资源操作
# 删除指定Pod
$ kubectl delete pod nginx-64777cd554-7jvxs -n dev
pod "nginx-64777cd554-7jvxs" deleted
# 此时,显示删除Pod成功,但是再查询,发现又新产生了一个
$ kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-5ff7956ff6-jj4ng 1/1 Running 0
# 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
# 高版本的kubectl 已经允许直接通过pod删除
#先来查询一下当前namespace下的Pod控制器
$ kubectl get deploy -n dev
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 1/1 1 1 18m
#删除此PodPod控制器
$ 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
$ kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
配置方式
准备一个yaml文件,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
- 创建
pod
资源操作
$ kubectl create -f pod-nginx.yaml
或
$ kubectl apply -f pod-nginx.yaml
- 删除
pod
资源操作
$ kubectl delete -f pod-nginx.yaml
Label
Label
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
命令方式
- 查看
Label
操作
# 查看标签
$ kubectl get pod nginx -n dev --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx 1/1 Running 0 7m41s <none>
- 创建
Label
操作
# 为pod资源打标签
$ kubectl label pod nginx version=1.0 -n dev
pod/nginx labeled
- 删除
Label
操作
# 删除标签
$ kubectl label pod nginx version- -n dev
pod/nginx labeled
- 更新
Label
操作
# 为pod资源更新标签
$ kubectl label pod nginx version=2.0 -n dev --overwrite
pod/nginx labeled
- 选择
Label
操作
#筛选标签
$ kubectl get pod -n dev -l version=2.0 --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx 1/1 Running 0 17m version=2.0
$ kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.
配置方式
准备一个yaml文件,pod-nginx.yaml
:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: dev
labels:
version: "3.0"
env: "test"
spec:
containers:
- image: nginx:1.17.1
name: pod
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
protocol: TCP
- 创建
Label
资源操作
$ kubectl create -f pod-nginx.yaml
或
$ kubectl apply -f pod-nginx.yaml
- 删除
Label
资源操作
$ kubectl delete -f pod-nginx.yaml
Deployment
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,这里只介绍一种:Deployment。
命令方式
- 创建
deployment
资源操作
# 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
$ kubectl run nginx1 --image=nginx:1.17.1 --port=80 --replicas=3 -n dev
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/nginx1 created
# 查看创建的Pod
$ kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx1-79d7bd676b-5fbgc 1/1 Running 0 74s
nginx1-79d7bd676b-962vw 1/1 Running 0 74s
nginx1-79d7bd676b-vf8jv 1/1 Running 0 74s
- 查看
deployment
资源操作
# 查看deployment的信息
$ kubectl get deploy -n dev
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx1 3/3 3 3 2m15s
# UP-TO-DATE:成功升级的副本数量
# AVAILABLE:可用副本的数量
$ kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
nginx1 3/3 3 3 11m nginx1 nginx:1.17.1 run=nginx1
# 查看deployment的详细信息
$ kubectl describe deploy nginx1 -n dev
Name: nginx1
Namespace: dev
CreationTimestamp: Sat, 15 Jan 2022 17:27:31 +0800
Labels: run=nginx1
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector: run=nginx1
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: run=nginx1
Containers:
nginx1:
Image: nginx:1.17.1
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: nginx1-79d7bd676b (3/3 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 12m deployment-controller Scaled up replica set nginx1-79d7bd676b to 3
- 删除
deployment
资源操作
# 删除
$ kubectl delete deploy nginx1 -n dev
deployment.apps "nginx" deleted
配置方式
准备一个yaml文件,deploy-nginx.yaml
:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: dev
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
run: nginx
template:
metadata:
labels:
run: nginx
spec:
containers:
- image: nginx:1.17.1
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
- 创建
deployment
资源操作
$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml
或
$ kubectl apply -f deploy-nginx.yaml
- 删除
deployment
资源操作
$ kubectl delete -f deploy-nginx.yaml
Service
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。
命令方式
- 创建集群内部可访问的Service
#暴露Service
$ kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx1 exposed
#查看service
$ kubectl get svc svc-nginx -n dev -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
svc-nginx ClusterIP 10.106.205.41 <none> 80/TCP 2s 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
$ curl 10.106.205.41:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
.......
</body>
</html>
- 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
$ kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx2 exposed
# 此时查看,会发现出现了NodePort类型的Service,而且有一对Port(80:31928/TC)
$ kubectl get svc svc-nginx2 -n dev -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
svc-nginx2 NodePort 10.102.19.90 <none> 80:31636/TCP 34s 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://192.168.188.128:31636/
- 删除Service
$ kubectl delete svc svc-nginx-1 -n dev
配置方式
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
- 创建
service
资源操作
$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml
或
$ kubectl apply -f deploy-nginx.yaml
- 删除
service
资源操作
$ kubectl delete -f deploy-nginx.yaml
总结
已经掌握了Namespace、Pod、Deployment、Service资源的基本操作,有了这些操作,就可以在kubernetes集群中实现一个服务的简单部署和访问了,但是如果想要更好的使用kubernetes,就需要深入学习这几种资源的细节和原理。
以上是关于Kubenertes的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
在 application.properties spring boot 应用程序中读取作为卷安装的 kubernetes 机密