k8s——Kubernetes配置yaml文件详解

Yaml文件详解

1、YAML介绍

YAML 语言（发音 /ˈjæməl/ ）的设计目标，就是方便人类读写。它实质上是一种通用的数据串行化格式。

YAML是专门用来写配置文件的语言，非常简洁和强大，使用比json更方便。

2、使用YAML用于K8s的定义的优势

便捷性：不必添加大量的参数到命令行中执行命令
可维护性：YAML文件可以通过源头控制，跟踪每次操作
灵活性： YAML可以创建比命令行更加复杂的结构

3、YAML的语法规则

大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格
缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
"表示注释
注：在同一个yaml配置文件内可以同时定义多个资源

4、YAML结构类型

YAML 支持的数据结构有三种。

对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）
纯量（scalars）：单个的、不可再分的值

1.Lists List即列表，说白了就是数组
2.Maps Map顾名思义指的是字典，即一个Key:Value 的键值对信息

5、YAML字典写法解释

字典a={key:value,key1:{key2:value2},key3:{key4:[1,{key5:value5},3,4,5]}}key: value
key1:key2: value2
key3:key4:- 1- key5: value5- 3- 4- 5
spec:container:
{key:value,key1:{key2:value2,key8:value8},key3:{key4:[1,{key5:value5,key9:value9},3,4,5]}}key: value
key1:key2:value2key8:value8
key3:key4:- 1- key5:value5key9:value9- 3- 4- 5

注：上述的YAML文件中，metadata这个KEY对应的值为一个Maps，而嵌套的labels这个KEY的值又是一个Map。实际使用中可视情况进行多层嵌套。

YAML Maps
Map指的是字典，即一Key:Value 的键值对信息

---
apiVersion: v1
kind: Pod
{apiVersion:v1,kind:Pod}
注：--- 为可选的分隔符 ，当需要在一个文件中定义多个结构的时候需要使用。上述内容表示有两个键apiVersion和kind，分别对应的值为v1和Pod。

Maps的value既能够对应字符串也能够对应一个Maps

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: kube100-sitelabels:app: web    {apiVersion:v1,kind:Pod,metadata:{name:kube100-site,labels:{app:web}}}
注：上述的YAML文件中，metadata这个KEY对应的值为一个Maps，而嵌套的labels这个KEY的值又是一个Map。实际使用中可视情况进行多层嵌套。

YAML处理器根据行缩进来知道内容之间的关联。例子中，使用两个空格作为缩进，缩进至少要求一个空格并且所有缩进保持一致的空格数。

PS.在YAML中不要使用tab键！

6、YAML数组

YAML Lists
List即列表，就是数组

例如：
args:- beijing- shanghai- shenzhen- guangzhou可以指定任何数量的项在列表中，每个项的定义以连字符（-）开头，并且与父元素之间存在缩进。在JSON格式中，表示如下：
{"args": ["beijing", "shanghai", "shenzhen", "guangzhou"]
}

Lists的子项也可以是Maps，Maps的子项也可以是List

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: kube100-sitelabels:app: web
spec:containers:- name: front-endimage: nginxports:- containerPort: 80     - name: flaskapp-demoimage: jcdemo/flaskappports: 8080{apiversion:v1,kind:Pod,metadata:{name:kube100,labels:{app:web}},spec:{containers:[name,image,ports]},}
如上述文件所示，定义一个containers的List对象，每个子项都由name、image、ports组成，每个ports都有一个KEY为containerPort的Map组成，转成JSON格式文件：
{"apiVersion": "v1","kind": "Pod","metadata": {"name": "kube100-site","labels": {"app": "web"},},"spec": {"containers": [{"name": "front-end","image": "nginx","ports": [{"containerPort": "80"}]}, {"name": "flaskapp-demo","image": "jcdemo/flaskapp","ports": [{"containerPort": "5000"}]}]}
}

7、YAML案例

k8s的pod中运行容器，一个包含简单的Hello World容器的pod可以通过YAML文件这样来定义

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: hello-worldlabels:release: beta
spec:containers:- name: helloimage: "nginx"ports:- containerPort: 80

8、使用yaml创建pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: testlabels:app: web
spec:containers:- name: front-endimage: nginxports:- containerPort: 80- name: flaskapp-demoimage: jcdemo/flaskappports:- containerPort: 5000
注意:
apiVersion：此处值是v1，这个版本号需要根据安装的Kubernetes版本和资源类型进行变化，记住不是写死的。
kind：此处创建的是Pod，根据实际情况，此处资源类型可以是Deployment、Job、Ingress、Service等。
metadata：包含Pod的一些meta信息，比如名称、namespace、标签等信息。
spec：包括一些container，storage，volume以及其他Kubernetes需要的参数，以及诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性。可在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的属性。以下是典型的定义容器
spec:containers:- name: front-endimage: nginxports:- containerPort: 80一个名字（front-end）、基于nginx的镜像，以及容器将会监听的指定端口号（80）
扩展了解:容器可选的设置属性包括：name、image、command、args、workingDir、ports、env、resource、volumeMounts、livenessProbe、readinessProbe、livecycle、terminationMessagePath、imagePullPolicy、securityContext、stdin、stdinOnce、tty

9、通过yaml文件创建Pod

#test-pod
apiVersion: v1 #指定api版本，此值必须在kubectl apiversion中
kind: Pod #指定创建资源的角色/类型
metadata: #资源的元数据/属性   name: test-pod #资源的名字，在同一个namespace中必须唯一   labels: #设定资源的标签 k8s-app: apache   version: v1   kubernetes.io/cluster-service: "true"   annotations:            #自定义注解列表   - name: String        #自定义注解名字
spec: #specification of the resource content 指定该资源的内容   restartPolicy: Always #表明该容器一直运行，默认k8s的策略，在此容器退出后，会立即创建一个相同的容器   nodeSelector:     #节点选择，先给主机打标签kubectl label nodes kube-node1 zone=node1   zone: node1   containers:   - name: test-pod #容器的名字   image: 10.192.21.18:5000/test/chat:latest #容器使用的镜像地址   imagePullPolicy: Never #三个选择Always、Never、IfNotPresent，每次启动时检查和更新（从registery）images的策略， # Always，每次都检查 # Never，每次都不检查（不管本地是否有） # IfNotPresent，如果本地有就不检查，如果没有就拉取 command: ['sh'] #启动容器的运行命令，将覆盖容器中的Entrypoint,对应Dockefile中的ENTRYPOINT   args: ["$(str)"] #启动容器的命令参数，对应Dockerfile中CMD参数   env: #指定容器中的环境变量   - name: str #变量的名字   value: "/etc/run.sh" #变量的值   resources: #资源管理 requests: #容器运行时，最低资源需求，也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行   cpu: 0.1 #CPU资源（核数），两种方式，浮点数或者是整数+m，0.1=100m，最少值为0.001核（1m） memory: 32Mi #内存使用量   limits: #资源限制   cpu: 0.5   memory: 1000Mi   ports:   - containerPort: 80 #容器开发对外的端口 name: httpd  #名称 protocol: TCP   livenessProbe: #pod内容器健康检查的设置 httpGet: #通过httpget检查健康，返回200-399之间，则认为容器正常path: / #URI地址   port: 80   #host: 127.0.0.1 #主机地址   scheme: HTTP   initialDelaySeconds: 180 #表明第一次检测在容器启动后多长时间后开始   timeoutSeconds: 5 #检测的超时时间   periodSeconds: 15  #检查间隔时间   #也可以用这种方法   #exec: 执行命令的方法进行监测，如果其退出码不为0，则认为容器正常  #  command:   #    - cat   #    - /tmp/health   #也可以用这种方法   #tcpSocket: //通过tcpSocket检查健康    #  port: number    lifecycle: #生命周期管理   postStart: #容器运行之前运行的任务   exec:   command:   - 'sh'   - 'yum upgrade -y'   preStop:#容器关闭之前运行的任务   exec:   command: ['service httpd stop']   volumeMounts:  #挂载持久存储卷 - name: volume #挂载设备的名字，与volumes[*].name 需要对应     mountPath: /data #挂载到容器的某个路径下   readOnly: True   volumes: #定义一组挂载设备   - name: volume #定义一个挂载设备的名字   #meptyDir: {}   hostPath:   path: /opt #挂载设备类型为hostPath，路径为宿主机下的/opt,这里设备类型支持很多种 #nfs

创建一个yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginx-serverimage: nginx:1.16ports:- containerPort: 80
创建deployment:
[root@master yaml-test]# kubectl create -f  deployment.yaml
deployment.apps/nginx-deployment created
[root@master yaml-test]# kubectl get pods -o wide
NAME      READY   STATUS        RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqj                     0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>        node-1   <none>           <none>
nginx-deployment-86dc686b9f-8zwnw                     0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>        node-2   <none>           <none>
nginx-deployment-86dc686b9f-t9b26                     0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>        node-1   <none>           <none>
[root@master yaml-test]# kubectl get deployment
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment        3/3     3            3           6m20s
查看标签,通过标签查找pod
[root@master yaml-test]# kubectl get pod --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqj                     1/1     Running   0          7m26s   app=nginx,pod-template-hash=86dc686b9f
nginx-deployment-86dc686b9f-8zwnw                     1/1     Running   0          7m26s   app=nginx,pod-template-hash=86dc686b9f
nginx-deployment-86dc686b9f-t9b26                     1/1     Running   0          7m26s   app=nginx,pod-template-hash=86dc686b9f
[root@master yaml-test]# kubectl get pod -l app=nginx
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqj  1/1 Running   0 8m8s
nginx-deployment-86dc686b9f-8zwnw   1/1 Running   0 8m8s
nginx-deployment-86dc686b9f-t9b26   1/1 Running   0  8m8s

Deployment创建过程:
过程中，Deployment 管理的是replicaset-controller，RC会创建Pod。Pod自身会下载镜像并启动镜像。

[root@master yaml-test]# kubectl describe rs nginx-deployment
Name:           nginx-deployment-86dc686b9f
Namespace:      default
Selector:       app=nginx,pod-template-hash=86dc686b9f
Labels:         app=nginxpod-template-hash=86dc686b9f
Annotations:    deployment.kubernetes.io/desired-replicas: 3deployment.kubernetes.io/max-replicas: 4deployment.kubernetes.io/revision: 1
Controlled By:  Deployment/nginx-deployment
Replicas:       3 current / 3 desired
Pods Status:    3 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:Labels:  app=nginxpod-template-hash=86dc686b9fContainers:nginx-server:Image:        nginx:1.16Port:         80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:  <none>Mounts:       <none>Volumes:        <none>
Events:Type    Reason    Age   From   MessageNormal  SuccessfulCreate  10m   replicaset-controller  Created pod: nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqjNormal  SuccessfulCreate  10m   replicaset-controller  Created pod: nginx-deployment-86dc686b9f-t9b26Normal  SuccessfulCreate  10m   replicaset-controller  Created pod: nginx-deployment-86dc686b9f-8zwnw
[root@master yaml-test]# kubectl describe pods nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqj
.......Type     Reason     Age    From               MessageNormal   Scheduled  12m                  default-scheduler  Successfully assigned default/nginx-deployment-86dc686b9f-8xnqj to node-1Normal   BackOff    9m50s (x4 over 12m)  kubelet            Back-off pulling image "nginx:1.16"Warning  Failed     9m50s (x4 over 12m)  kubelet            Error: ImagePullBackOffNormal   Pulling    9m35s (x4 over 13m)  kubelet            Pulling image "nginx:1.16"Normal   Pulled     9m28s                kubelet            Successfully pulled image "nginx:1.16" in 7.474603103sNormal   Created    9m27s                kubelet            Created container nginx-server

扩展:nginx升级

[root@master yaml-test]# kubectl set image deploy/nginx-deployment nginx-server=nginx:1.18
deployment.apps/nginx-deployment image updated
nginx-server:容器name
[root@master yaml-test]# kubectl exec -it nginx-deployment-7948d65cd5-dfmtd bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@nginx-deployment-7948d65cd5-dfmtd:/# nginx -v
nginx version: nginx/1.18.0
升级镜像的过程是逐步进行的，pod不会一下子全部关闭，而是一个一个升级
查看发布状态:
[root@master yaml-test]# kubectl rollout status deploy/nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out
查看deployment历史修订版本:
[root@master yaml-test]# kubectl rollout history deploy/nginx-deployment
deployment.apps/nginx-deployment
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>
[root@master yaml-test]#  kubectl rollout history deploy/nginx-deployment --revision=1
deployment.apps/nginx-deployment with revision #1
Pod Template:Labels:    app=nginxpod-template-hash=86dc686b9fContainers:nginx-server:Image:   nginx:1.16Port: 80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:   <none>Mounts: <none>Volumes:    <none>[root@master yaml-test]#  kubectl rollout history deploy/nginx-deployment --revision=2
deployment.apps/nginx-deployment with revision #2
Pod Template:Labels:    app=nginxpod-template-hash=7948d65cd5Containers:nginx-server:Image:   nginx:1.18Port: 80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:   <none>Mounts: <none>Volumes:    <none>

编辑delpoyment

[root@master yaml-test]# kubectl edit deploy/nginx-deployment
通过编辑也可以进行容器应用的升级

扩容和缩容

[root@master yaml-test]# kubectl scale deploy/nginx-deployment --replicas=4
deployment.apps/nginx-deployment scaled
[root@master yaml-test]# kubectl get pods
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-7948d65cd5-dfmtd                     1/1     Running   0          45m
nginx-deployment-7948d65cd5-kz6mk                     1/1     Running   0          44m
nginx-deployment-7948d65cd5-mcsqh                     1/1     Running   0          45m
nginx-deployment-7948d65cd5-mlv82                     1/1     Running   0          18s

10、创建Service

创建Service提供对外访问的接口

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-servicelabels:app: nginx
spec:ports:- port: 88targetPort: 80selector:app: nginxapiVersion: 指定版本
kind: 类型
name: 指定服务名称
labels: 标签
port: Service 服务暴露的端口
targetPort: 容器暴露的端口
seletor: 关联的Pod的标签[root@master yaml-test]# kubectl create -f service.yaml
[root@master yaml-test]# kubectl get svc
NAME                                   TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
nginx-service                          ClusterIP      10.97.30.85      <none>        88/TCP                       4m52s
测试访问:
[root@master yaml-test]# curl 10.97.30.85:88
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>body {width: 35em;margin: 0 auto;font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;}
</style>
</head>
<body>

扩展:使用NodePort

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-serviceslabels:app: nginx
spec:type: NodePortports:- port: 88targetPort: 80nodePort: 30010selector:app: nginx

END