集群方案

使用三台物理机或VMwareVMware虚拟机来搭建集群环境,一台主控服务器,两台工作节点服务器。

一,集群安装准备

kubeasz项目(https://github.com/easzlab/kubeasz)极大的简化了k8s集群的安装过程,他提供的工具可以轻松安装和管理k8s集群。

主控服务器

先准备主控服务器192.168.111.191

调整 VMware 虚拟机虚拟机的内存和 cpu:

下载离线文件,安装DockerDocker

在主控服务器上下载安装环境初始化脚本工具 ezdown

export release=3.1.0curl -C- -fLO --retry 3 https://github.com/easzlab/kubeasz/releases/download/${release}/ezdownchmod +x ./ezdownls -l

使用工具脚本下载离线文件,并安装Docker

默认下载最新推荐k8s/docker等版本(更多关于ezdown的参数,运行./ezdown 查看)

./ezdown -D

这里使用离线方式安装

D:\Storages\Study\SpringCloud2\亿发课前资料-2102\DevOps课前资料\kubernetes\kubeasz-3.1.0\ezdown

D:\Storages\Study\SpringCloud2\亿发课前资料-2102\DevOps课前资料\kubernetes\images.gz

这2个文件 上传到  /root 目录下

D:\Storages\Study\SpringCloud2\亿发课前资料-2102\DevOps课前资料\kubernetes\kubeasz-3.1.0\kubeasz

这个kubeasz目录 上传到 /etc 目录下

cd ~
chmod +x ezdown

一键安装,如果已经安装,会提示(我们通过离线的方式上传到/etc目录下了)

./ezdown -D

导入 docker 镜像,后面使用这些镜像用来测试 k8s:

docker load -i images.gzdocker images

可选下载离线系统包 (适用于无法使用yum/apt仓库情形),这里我们不需要执行这个。

./ezdown -P

上述脚本运行成功后,所有文件(kubeasz代码、二进制、离线镜像)均已整理好放入目录/etc/kubeasz

/etc/kubeasz                 包含 kubeasz 版本为 ${release} 的发布代码
/etc/kubeasz/bin            包含 k8s/etcd/docker/cni 等二进制文件
/etc/kubeasz/down           包含集群安装时需要的离线容器镜像
/etc/kubeasz/down/packages  包含集群安装时需要的系统基础软件

主控服务器 需要安装 python、pip、ansible

ansible 是新出现的自动化运维工具,基于Python开发,集合了众多运维工具(puppet、cfengine、chef、func、fabric)的优点,实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

kubeasz 使用 ansible 来自动安装配置集群,所以这里先要安装 ansible

yum install python -ycurl -O https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.pypython get-pip.pypython -m pip install --upgrade "pip < 21.0"pip install ansible -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

工作节点

在工作节点服务器上重复以上所有操作。

如果使用 VMware 虚拟机,只需要从第一台服务器克隆即可。

192.168.111.192 、 192.168.111.193

二,配置集群安装环境

启动 kubeasz 容器,这个容器用来帮我们安装的

./ezdown -S

设置参数允许离线安装

sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' /etc/kubeasz/example/config.yml

配置免密登录其他服务器,这是能控制别人服务器的基础

主控服务器(191)生成密钥对,将公钥发送到所有工作服务器(192/193)
#这一步不用执行,一般服务器都已经生成好了的
ssh-keygen -t rsa -b 2048 -N '' -f ~/.ssh/id_rsa#以下在主控服务器191上执行
ssh-copy-id 192.168.111.191
ssh-copy-id 192.168.111.192
ssh-copy-id 192.168.111.193

这一步是将主控服务器的公钥 id_rsa.pub 追加到所有服务器(包括自己)的 ~/.ssh/authorized_keys 文件中

创建集群配置

cd /etc/kubeaszchmod +x ezctl./ezctl new cs1

配置服务器地址

vi /etc/kubeasz/clusters/cs1/hosts

etcd注册中心(只能是基数,好选举)
kube_master主控服务器地址
kube_node工作服务器地址

执行一键安装

执行安装前,3台服务器拍个快照。安装错误好回退。

cd /etc/kubeasz#这个过程要执行很久
./ezctl setup cs1 all

kube-proxy 启动失败

kubeasz问题-FAILED - RETRYING: 轮询等待node达到Ready状态_哪有天生的学霸,一切都是厚积薄发的博客-CSDN博客

[root@centos00 kubeasz]# docker info|grep DriverStorage Driver: overlay2Logging Driver: json-fileCgroup Driver: cgroupfs

docker中将资源管理驱动设置统一:

“exec-opts”: [“native.cgroupdriver=systemd”]

vi /etc/docker/daemon.json
{"registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","http://hub-mirror.c.163.com"],"max-concurrent-downloads": 10,"log-driver": "json-file","log-level": "warn","log-opts": {"max-size": "10m","max-file": "3"},"data-root": "/var/lib/docker","exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

重启docker

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
[root@centos00 kubeasz]# docker info|grep DriverStorage Driver: overlay2Logging Driver: json-fileCgroup Driver: systemd

查看k8s运行状态

systemctl status kubelet

查看K8S运行日志

journalctl -xefu kubelet 

重新执行

cd /etc/kubeasz#这个过程要执行很久
./ezctl setup cs1 all

设置 kubectl 命令的别名

# 设置 kubectl 命令别名 k
echo "alias k='kubectl'" >> ~/.bashrc# 使设置生效
source ~/.bashrc

查看集群信息

[root@centos00 ~]# k get cs
Warning: v1 ComponentStatus is deprecated in v1.19+
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
controller-manager   Healthy   ok
scheduler            Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}

查看节点信息

[root@centos00 ~]# k get no
NAME              STATUS                     ROLES    AGE     VERSION
192.168.111.191   Ready,SchedulingDisabled   master   5h20m   v1.21.0
192.168.111.192   Ready                      node     4h35m   v1.21.0
192.168.111.193   Ready                      node     4h35m   v1.21.0

初步尝试 kubernetes

kubectl run 命令是最简单的部署引用的方式,它自动创建必要组件,这样,我们就先不必深入了解每个组件的结构

概念

Pod(豌豆荚,这个名字很形象,里面的容器代表一个个docker容器)
    k8s 对Docker容器的封装对象。pod一般里面只有一个容器,后面可以简单的直接将pod理解为一个docker容器。
    解耦,pod里面可以不是docker容器,还可以是其他容器。pod可以贴标签。

控制器(RC)
    自动控制容器部署的工具
    容器自动伸缩
    可以添加标签,也可以给启动的容器贴标签,
    控制器种类:ReplicationController、ReplicaSet、DaemonSet、Job、Cronjob

Service(类似网关的路由转发功能)
    通过前面的docker学习,我们知道要访问一个容器,需要将容器的端口映射到宿主机,当容器经常改变(伸缩),不可能每个容器都映射一个宿主机的端口,这时就使用Service来转发。
    不变的访问地址

pod(容器),可以独立存在,也可以在控制器(RC)下。当rc的标签和pod标签不一致(标签被修改) ,pod就会脱离rc,成为一个独立的容器。

控制器创建容器,Service访问容器

使用 ReplicationController 和 pod 部署应用

Pod是用来封装Docker容器的对象,它具有自己的虚拟环境(端口, 环境变量等),一个Pod可以封装多个Docker容器.

RC是用来自动控制Pod部署的工具,它可以自动启停Pod,对Pod进行自动伸缩.

下面我们用命令部署一个RC

控制器

ReplicationController

RC可以自动化维护多个pod,只需指定pod副本的数量,就可以轻松实现自动扩容缩容

当一个pod宕机,RC可以自动关闭pod,并启动一个新的pod替代它

下面是一个RC的部署文件,设置启动三个kubia容器:

cd ~cat <<EOF > kubia-rc.yml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController        # 资源类型
metadata:   name: kubia                      # 为RC命名
spec:replicas: 3                      # pod副本的数量selector:                        # 选择器,用来选择RC管理的podapp: kubia                     # 选择标签'app=kubia'的pod,由当前RC进行管理template:                        # pod模板,用来创建新的podmetadata:labels:app: kubia                 # 指定pod的标签spec:containers:                  # 容器配置- name: kubia                # 容器名image: luksa/kubia         # 镜像imagePullPolicy: Neverports:- containerPort: 8080      # 容器暴露的端口
EOF

创建RC

RC创建后,会根据指定的pod数量3,自动创建3个pod

#创建一个控制器
k create -f kubia-rc.yml#查看控制器
k get rc
----------------------------------------
NAME    DESIRED(想要的容器数量)   CURRENT(当前容器数量)   READY(已经就绪容器数量)   AGE
kubia   3                          3                      2                        2m11s#查看po的数量
k get po -o wide
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-4gj44   1/1     Running   0          2m33s   172.20.1.4   192.168.111.192   <none>           <none>
kubia-nnm98   1/1     Running   0          2m33s   172.20.2.4   192.168.111.193   <none>           <none>
kubia-w5l4f   1/1     Running   0          2m33s   172.20.2.5   192.168.111.193   <none>           <none>

pod自动伸缩

k8s对应用部署节点的自动伸缩能力非常强,只需要指定需要运行多少个pod,k8s就可以完成pod的自动伸缩

# 将pod数量增加到4个
k scale rc kubia --replicas=4#查看po的数量
k get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-4gj44   1/1     Running   0          8m25s   172.20.1.4   192.168.111.192   <none>           <none>
kubia-nnm98   1/1     Running   0          8m25s   172.20.2.4   192.168.111.193   <none>           <none>
kubia-pmbjf   1/1     Running   0          7s      172.20.1.5   192.168.111.192   <none>           <none>
kubia-w5l4f   1/1     Running   0          8m25s   172.20.2.5   192.168.111.193   <none>           <none># 将pod数量减少到1个
k scale rc kubia --replicas=1# k8s会自动停止两个pod,最终pod列表中会只有一个pod
k get po -o wide
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
[root@centos00 ~]#  k get po -o wide
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-4gj44   1/1     Running   0          10m   172.20.1.4   192.168.111.192   <none>           <none>

使用 service 对外暴露 pod

#创建(暴露)一个service
k expose \rc kubia \--type=NodePort \--name kubia-httpk get svc
------------------------------------------------------------------------------
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubia-http   NodePort    10.68.221.179   <none>        8080:31467/TCP   6s

上面创建 service 的宿主机端口 31467

访问这个service 地址 curl http://192.168.111.191:31467 
发现轮询返回容器。

pod

使用部署文件手动部署pod

创建kubia-manual.yml部署文件

cd ~
cat <<EOF > kubia-manual.yml
apiVersion: v1               # k8s api版本
kind: Pod                    # 该部署文件用来创建pod资源
metadata:                name: kubia-manual         # pod名称前缀,后面会追加随机字符串
spec:containers:                # 对pod中容器的配置- image: luksa/kubia       # 镜像名imagePullPolicy: Never   # 不联网下载镜像name: kubia              # 容器名ports:- containerPort: 8080    # 容器暴露的端口protocol: TCP
EOF

使用部署文件创建pod

#手动创建pod容器
k create -f kubia-manual.yml#查看pod容器
k get po -o wide
-----------------------------------------------
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-manual   1/1     Running   0          114s   172.20.2.8   192.168.111.193   <none>           <none>#去192.168.111.193查看,因为已经设置免密登录了,ssh可以直接登录
ssh 192.168.111.193[root@centos00 ~]# docker ps |grep kubia-manual
3982ce118ce8   52eefa1f1af5                 "node app.js"            6 minutes ago       Up 6 minutes                 k8s_kubia_kubia-manual_default_f5cd80ab-2869-4bbe-b77e-4c89fae224e7_0
2fcfdc35a543   easzlab/pause-amd64:3.4.1    "/pause"                 6 minutes ago       Up 6 minutes                 k8s_POD_kubia-manual_default_f5cd80ab-2869-4bbe-b77e-4c89fae224e7_0

查看pod的部署文件

# 查看pod的部署文件
k get po kubia-manual -o yaml

pod端口转发

临时用来测试这个容器,调式好后一般要关闭,使用service对外提供服务。

使用 kubectl port-forward 命令设置端口转发,对外暴露pod.

使用服务器的 8888 端口,映射到 pod 的 8080 端口

#转发192.168.111.192的8080端口
k port-forward kubia-manual --address localhost,192.168.111.192 8888:8080# 或在所有网卡上暴露8888端口
k port-forward kubia-manual --address 0.0.0.0 8888:8080

在浏览器中访问 http://192.168.111.192:8888/

pod 标签

可以为 pod 指定标签,通过标签可以对 pod 进行分组管理

ReplicationController,ReplicationSet,Service中,都可以通过 Label 来分组管理 pod

创建pod时指定标签

通过kubia-manual-with-labels.yml部署文件部署pod

在部署文件中为pod设置了两个自定义标签:creation_methodenv

cd ~
cat <<EOF > kubia-manual-with-labels.yml
apiVersion: v1                  # api版本
kind: Pod                       # 部署的资源类型
metadata:name: kubia-manual-v2         # pod名labels:                       # 标签设置,键值对形式creation_method: manual     env: prod
spec:containers:                   # 容器设置- image: luksa/kubia          # 镜像name: kubia                 # 容器命名imagePullPolicy: Neverports:                      # 容器暴露的端口- containerPort: 8080protocol: TCP
EOF

使用部署文件创建资源

k create -f kubia-manual-with-labels.yml

查看pod的标签

列出所有的pod,并显示pod的标签

k get po --show-labels
------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
kubia-5rz9h       1/1     Running   0          109s   run=kubia
kubia-manual      1/1     Running   0          52s    <none>
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          22s   creation_method=manual,env=prod

修改pod的标签

pod kubia-manual-v2 的env标签值是prod, 我们把这个标签的值修改为 debug

修改一个标签的值时,必须指定 --overwrite 参数,目的是防止误修改

k label po kubia-manual-v2 env=debug --overwritek get po -L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   CREATION_METHOD   ENV
kubia-5rz9h       1/1     Running   0          15m
kubia-manual      1/1     Running   0          14m
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          13m   manual            debug

为pod kubia-manual 设置标签

k label po kubia-manual creation_method=manual env=debug

为pod kubia-5rz9h 设置标签

k label po kubia-5rz9h env=debug

查看标签设置的结果

k get po -L creation_method,env
--------------------------------------------------------------------------
AME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   CREATION_METHOD   ENV
kubia-5rz9h       1/1     Running   0          18m                     debug
kubia-manual      1/1     Running   0          17m   manual            debug
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          16m   manual            debug

使用标签来查询 pod

查询 creation_method=manual 的pod

-l 后面跟查询条件

# -l 查询
k get po \-l creation_method=manual \-L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   CREATION_METHOD   ENV
kubia-manual      1/1     Running   0          28m   manual            debug
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          27m   manual            debug

查询有 env 标签的 pod


# -l 查询
k get po \-l env \-L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   CREATION_METHOD   ENV
kubia-5rz9h       1/1     Running   0          31m                     debug
kubia-manual      1/1     Running   0          30m   manual            debug
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          29m   manual            debug

组合查询,同时满足creation_method=manual和env=debug

k get po -l creation_method=manual,env=debug --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
kubia-manual      1/1     Running   0          66m   creation_method=manual,env=debug
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          39m   creation_method=manual,env=debug

查询不存在 creation_method 标签的 pod

使用!表示不等于

# -l 查询
k get po \-l '!creation_method' \-L creation_method,env
-----------------------------------------------------------------------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   CREATION_METHOD   ENV
kubia-5rz9h   1/1     Running   0          36m                     debug

删除容器的一个env标签

k get po --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
kubia-4gj44       1/1     Running   0          104m   app=kubia,env=debug#删除 env 标签
kubectl label po kubia-4gj44 env-k get po --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
kubia-4gj44       1/1     Running   0          104m   app=kubia

把pod部署到指定的节点服务器

我们不能直接指定服务器的地址来约束pod部署的节点

通过为 节点 设置标签,在部署pod时,使用节点选择器,来选择把pod部署到匹配的节点服务器

下面为名称为192.168.111.193的节点服务器,添加标签 gpu=true

k label node \192.168.111.193 \gpu=truek get node \-l gpu=true \-L gpu
------------------------------------------------------
NAME             STATUS   ROLES   AGE   VERSION   GPU
192.168.111.193   Ready    node    14d   v1.15.2   true

部署文件,其中节点选择器nodeSelector设置了 通过标签gpu=true 的节点 来创建容器

cd ~
cat <<EOF > kubia-gpu.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: kubia-gpu          # pod名
spec:nodeSelector:            # 节点选择器,把pod部署到匹配的节点gpu: "true"            # 通过标签 gpu=true 来选择匹配的节点containers:              # 容器配置- image: luksa/kubia     # 镜像name: kubia            # 容器名imagePullPolicy: Never
EOF

创建pod kubia-gpu,并查看pod的部署节点

k create -f kubia-gpu.ymlk get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-5rz9h       1/1     Running   0          3m13s   172.20.2.35   192.168.64.192   <none>           <none>
kubia-gpu         1/1     Running   0          8m7s    172.20.3.35   192.168.64.193   <none>           <none>
kubia-manual      1/1     Running   0          58m     172.20.3.33   192.168.64.193   <none>           <none>
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          57m     172.20.3.34   192.168.64.193   <none>           <none>

查看pod kubia-gpu的描述

k describe po kubia-gpu
------------------------------------------------
Name:         kubia-gpu
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         192.168.111.193/192.168.111.193
......

namespace

可以使用命名空间对资源进行组织管理

不同命名空间的资源并不完全隔离,它们之间可以通过网络互相访问

查看命名空间

# namespace
k get ns#查看指定名称空间下的容器
k get po --namespace kube-system
k get po -n kube-system

创建命名空间

新建部署文件custom-namespace.yml,创建命名空间,命名为custom-namespace

cat <<EOF > custom-namespace.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: custom-namespace
EOF
# 创建命名空间
k create -f custom-namespace.yml k get ns
--------------------------------
NAME               STATUS   AGE
custom-namespace   Active   2s
default            Active   6d
kube-node-lease    Active   6d
kube-public        Active   6d
kube-system        Active   6d

将pod部署到指定的命名空间中

创建pod,并将其部署到命名空间custom-namespace

# 创建 Pod 时指定命名空间
k create \-f kubia-manual.yml \-n custom-namespace# 默认访问default命名空间,默认命名空间中不存在pod kubia-manual
k get po kubia-manual# 访问custom-namespace命名空间中的pod
k get po kubia-manual -n custom-namespace
----------------------------------------------------------
NAME           READY   STATUS              RESTARTS   AGE
kubia-manual   0/1     ContainerCreating   0          59s

删除资源

# 按名称删除, 可以指定多个名称
# 例如: k delete po po1 po2 po3
k delete po kubia-gpu# 按标签删除
k delete po -l creation_method=manual# 删除命名空间和其中所有的pod
k delete ns custom-namespace# 删除当前命名空间中所有pod
k delete po --all# 由于有ReplicationController,所以会自动创建新的pod
[root@master1 ~]# k get po
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-m6k4d   1/1     Running   0          2m20s
kubia-rkm58   1/1     Running   0          2m15s
kubia-v4cmh   1/1     Running   0          2m15s# 删除工作空间中所有类型中的所有资源
# 这个操作会删除一个系统Service kubernetes,它被删除后会立即被自动重建
k delete all --all

存活探针

有三种存活探针:

  • HTTP GET

    返回 2xx 或 3xx 响应码则认为探测成功

  • TCP

    与指定端口建立 TCP 连接,连接成功则为成功

  • Exec

    在容器内执行任意的指定命令,并检查命令的退出码,退出码为0则为探测成功

HTTP GET 存活探针

luksa/kubia-unhealthy 镜像

在kubia-unhealthy镜像中,应用程序作了这样的设定: 从第6次请求开始会返回500错

在部署文件中,我们添加探针,来探测容器的健康状态.

探针默认每10秒探测一次,连续三次探测失败后重启容器

cat <<EOF > kubia-liveness-probe.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: kubia-liveness               # pod名称
spec:containers:- image: luksa/kubia-unhealthy     # 镜像name: kubia                      # 容器名imagePullPolicy: NeverlivenessProbe:                   # 存活探针配置httpGet:                       # HTTP GET 类型的存活探针path: /                      # 探测路径port: 8080                   # 探测端口
EOF

创建 pod

k create -f kubia-liveness-probe.yml# pod的RESTARTS属性,每过1分半种就会加1
k get po kubia-liveness
--------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-liveness   1/1     Running   0          5m25s

查看上一个pod的日志,前5次探测是正确状态,后面3次探测是失败的,则该pod会被删除

k logs kubia-liveness
-----------------------------------------
Kubia server starting...
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1

查看pod描述

k describe po kubia-liveness
---------------------------------
......Restart Count:  6Liveness:       http-get http://:8080/ delay=0s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
......
  • delay 0表示容器启动后立即开始探测
  • timeout 1表示必须在1秒内响应,否则视为探测失败
  • period 10s表示每10秒探测一次
  • failure 3表示连续3次失败后重启容器

通过设置 delay 延迟时间,可以避免在容器内应用没有完全启动的情况下就开始探测

cat <<EOF > kubia-liveness-probe-initial-delay.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: kubia-liveness
spec:containers:- image: luksa/kubia-unhealthyname: kubiaimagePullPolicy: NeverlivenessProbe:httpGet:path: /port: 8080initialDelaySeconds: 15        # 第一次探测的延迟时间
EOF

删除刚刚启动的容器,重新部署

 kubectl delete po kubia-liveness
k create -f kubia-liveness-probe.ymlk get po kubia-livenessk logs kubia-liveness

控制器

ReplicationController

RC可以自动化维护多个pod,只需指定pod副本的数量,就可以轻松实现自动扩容缩容

当一个pod宕机,RC可以自动关闭pod,并启动一个新的pod替代它

下面是一个RC的部署文件,设置启动三个kubia容器:

cat <<EOF > kubia-rc.yml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController        # 资源类型
metadata:   name: kubia                      # 为RC命名
spec:replicas: 3                      # pod副本的数量selector:                        # 选择器,用来选择RC管理的podapp: kubia                     # 选择标签'app=kubia'的pod,由当前RC进行管理template:                        # pod模板,用来创建新的podmetadata:labels:app: kubia                 # 指定pod的标签spec:containers:                  # 容器配置- name: kubia                # 容器名image: luksa/kubia         # 镜像imagePullPolicy: Neverports:- containerPort: 8080      # 容器暴露的端口
EOF

创建RC

RC创建后,会根据指定的pod数量3,自动创建3个pod

k create -f kubia-rc.ymlk get rc
----------------------------------------
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia   3         3         2       2m11sk get po -o wide
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS             RESTARTS   AGE    IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-fmtkw      1/1     Running            0          9m2s   172.20.1.7    192.168.64.192   <none>           <none>
kubia-lc5qv      1/1     Running            0          9m3s   172.20.1.8    192.168.64.192   <none>           <none>
kubia-pjs9n      1/1     Running            0          9m2s   172.20.2.11   192.168.64.193   <none>           <none>

RC是通过指定的标签app=kubia对匹配的pod进行管理的

允许在pod上添加任何其他标签,而不会影响pod与RC的关联关系

k label pod kubia-fmtkw type=specialk get po --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS             RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-fmtkw      1/1     Running            0          6h31m   app=kubia,type=special
kubia-lc5qv      1/1     Running            0          6h31m   app=kubia
kubia-pjs9n      1/1     Running            0          6h31m   app=kubia

但是,如果改变pod的app标签的值,就会使这个pod脱离RC的管理,这样RC会认为这里少了一个pod,那么它会立即创建一个新的pod,来满足我们设置的3个pod的要求

k label pod kubia-fmtkw app=foo --overwritek get pods -L app
-------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS             RESTARTS   AGE     APP
kubia-fmtkw      1/1     Running            0          6h36m   foo
kubia-lc5qv      1/1     Running            0          6h36m   kubia
kubia-lhj4q      0/1     Pending            0          6s      kubia
kubia-pjs9n      1/1     Running            0          6h36m   kubia

修改 pod 模板

pod模板修改后,只影响后续新建的pod,已创建的pod不会被修改

可以删除旧的pod,用新的pod来替代

# 编辑 ReplicationController,添加一个新的标签: foo=bar
k edit rc kubia
------------------------------------------------
......
spec:replicas: 3selector:app: kubiatemplate:metadata:creationTimestamp: nulllabels:app: kubiafoo: bar                 # 任意添加一标签spec:
......# 之前pod的标签没有改变
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS             RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-lc5qv      1/1     Running            0          3d5h    app=kubia
kubia-lhj4q      1/1     Running            0          2d22h   app=kubia
kubia-pjs9n      1/1     Running            0          3d5h    app=kubia# 通过RC,把pod扩容到6个
# 可以使用前面用过的scale命令来扩容
# k scale rc kubia --replicas=6# 或者,可以编辑修改RC的replicas属性,修改成6
k edit rc kubia
---------------------
spec:replicas: 6       # 从3修改成6,扩容到6个podselector:app: kubia# 新增加的pod有新的标签,而旧的pod没有新标签
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-8d9jj      0/1     Pending   0          2m23s   app=kubia,foo=bar
kubia-lc5qv      1/1     Running   0          3d5h    app=kubia
kubia-lhj4q      1/1     Running   0          2d22h   app=kubia
kubia-pjs9n      1/1     Running   0          3d5h    app=kubia
kubia-wb8sv      0/1     Pending   0          2m17s   app=kubia,foo=bar
kubia-xp4jv      0/1     Pending   0          2m17s   app=kubia,foo=bar# 删除 rc, 但不级联删除 pod, 使 pod 处于脱管状态
k delete rc kubia --cascade=false

ReplicaSet

ReplicaSet 被设计用来替代 ReplicationController,它提供了更丰富的pod选择功能

以后我们总应该使用 RS, 而不适用 RC, 但在旧系统中仍会使用 RC

cat <<EOF > kubia-replicaset.yml
apiVersion: apps/v1              # RS 是 apps/v1中提供的资源类型
kind: ReplicaSet                 # 资源类型
metadata:name: kubia                    # RS 命名为 kubia
spec:replicas: 3                    # pod 副本数量selector:matchLabels:                 # 使用 label 选择器app: kubia                 # 选取标签是 "app=kubia" 的podtemplate:metadata:labels:app: kubia               # 为创建的pod添加标签 "app=kubia"spec:containers:- name: kubia              # 容器名image: luksa/kubia       # 镜像imagePullPolicy: Never
EOF
k get po --show-labels

创建 ReplicaSet

k create -f kubia-replicaset.yml# 之前脱离管理的pod被RS管理
# 设置的pod数量是3,多出的pod会被关闭
k get rs
----------------------------------------
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia   3         3         3       4s# 多出的3个pod会被关闭
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME             READY   STATUS        RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-8d9jj      1/1     Pending       0          2m23s   app=kubia,foo=bar
kubia-lc5qv      1/1     Terminating   0          3d5h    app=kubia
kubia-lhj4q      1/1     Terminating   0          2d22h   app=kubia
kubia-pjs9n      1/1     Running       0          3d5h    app=kubia
kubia-wb8sv      1/1     Pending       0          2m17s   app=kubia,foo=bar
kubia-xp4jv      1/1     Terminating   0          2m17s   app=kubia,foo=bar# 查看RS描述, 与RC几乎相同
k describe rs kubia

使用更强大的标签选择器

cat <<EOF > kubia-replicaset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:name: kubia
spec:replicas: 4selector:matchExpressions:       # 表达式匹配选择器- key: app            # label 名是 appoperator: In        # in 运算符values:             # label 值列表- kubia- footemplate:metadata:labels:app: kubiaspec:containers:- name: kubiaimage: luksa/kubiaimagePullPolicy: Never
EOF
# 先删除现有 RS, 删除控制器kubia,保留rc控制的容器
k delete rs kubia --cascade=orphan# 再创建 RS
k create -f kubia-replicaset.yml# 查看rs
k get rs
# 查看pod
k get po --show-labels

可使用的运算符:

  • In: label与其中一个值匹配
  • NotIn: label与任何一个值都不匹配
  • Exists: 包含指定label名称(值任意)
  • DoesNotExists: 不包含指定的label

清理

k delete rs kubiak get rs
k get po

DaemonSet

在每个节点上运行一个 pod,例如资源监控,比如监控每台节点的硬盘使用情况,kube-proxy等

DaemonSet不指定pod数量,它会在每个节点上部署一个pod

cat <<EOF > ssd-monitor-daemonset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet                       # 资源类型
metadata:name: ssd-monitor                   # DS资源命名
spec:selector:matchLabels:                      # 标签匹配器app: ssd-monitor                # 匹配的标签template:metadata:labels:app: ssd-monitor              # 创建pod时,添加标签spec:containers:                     # 容器配置- name: main                  # 容器命名image: luksa/ssd-monitor    # 镜像imagePullPolicy: Never
EOF

创建 DS

DS 创建后,会在所有节点上创建pod,包括master

k create -f ssd-monitor-daemonset.ymlk get po -o wide
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
ssd-monitor-g7fjb   1/1     Running   0          57m     172.20.1.12   192.168.64.192   <none>           <none>
ssd-monitor-qk6t5   1/1     Running   0          57m     172.20.2.14   192.168.64.193   <none>           <none>
ssd-monitor-xxbq8   1/1     Running   0          57m     172.20.0.2    192.168.64.191   <none>           <none>

可以在所有选定的节点上部署pod

通过节点的label来选择节点

cat <<EOF > ssd-monitor-daemonset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:name: ssd-monitor
spec:selector:matchLabels:                      app: ssd-monitor                template:metadata:labels:app: ssd-monitor              spec:nodeSelector:                   # 节点选择器disk: ssd                     # 选择的节点上具有标签: 'disk=ssd'containers:                     - name: main                  image: luksa/ssd-monitor   imagePullPolicy: Never
EOF
# 先清理
k delete ds ssd-monitor# 再重新创建
k create -f ssd-monitor-daemonset.yml

查看 DS 和 pod, 看到并没有创建pod,这是因为不存在具有disk=ssd标签的节点

k get dsk get po

为节点’192.168.111.192’设置标签 disk=ssd

这样 DS 会在该节点上立即创建 pod

k label node 192.168.111.192 disk=ssdk get ds
---------------------------------------------------------------------------------------
NAME          DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
ssd-monitor   1         1         0       1            0           disk=ssd        37mk get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME                READY   STATUS             RESTARTS   AGE     IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
ssd-monitor-n6d45   1/1     Running            0          16s     172.20.1.13   192.168.64.192   <none>           <none>

同样,进一步测试,为节点’192.168.111.193’设置标签 disk=ssd

k label node 192.168.111.193 disk=ssd
k get ds
k get po -o wide

删除’192.168.111.193’节点上的disk标签,那么该节点中部署的pod会被立即销毁

# 注意删除格式: disk-
k label node 192.168.111.193 disk-
k get ds
k get po -o wide

清理

k delete ds ssd-monitor

Job

Job 用来运行单个任务,任务结束后pod不再重启

cat <<EOF > exporter.yml
apiVersion: batch/v1                 # Job资源在batch/v1版本中提供
kind: Job                            # 资源类型
metadata: name: batch-job                    # 资源命名
spec:template: metadata:labels:app: batch-job               # pod容器标签spec:restartPolicy: OnFailure       # 任务失败时重启containers:- name: main                 # 容器名image: luksa/batch-job     # 镜像imagePullPolicy: Never
EOF

创建 job

镜像 batch-job 中的进程,运行120秒后会自动退出

k create -f exporter.ymlk get job
-----------------------------------------
NAME        COMPLETIONS   DURATION   AGE
batch-job   0/1                      7sk get po
-------------------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS              RESTARTS   AGE
batch-job-q97zf   0/1     ContainerCreating   0          7s

等待两分钟后,pod中执行的任务退出,再查看job和pod

k get job
-----------------------------------------
NAME        COMPLETIONS   DURATION   AGE
batch-job   1/1           2m5s       2m16sk get po
-----------------------------------------------------
NAME              READY   STATUS      RESTARTS   AGE
batch-job-q97zf   0/1     Completed   0          2m20s

使用Job让pod连续运行5次

先创建第一个pod,等第一个完成后后,再创建第二个pod,以此类推,共顺序完成5个pod

cat <<EOF > multi-completion-batch-job.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata: name: multi-completion-batch-job
spec:completions: 5                    # 指定完整的数量template: metadata:labels:app: batch-jobspec:restartPolicy: OnFailurecontainers:- name: mainimage: luksa/batch-jobimagePullPolicy: Never
EOF
k create -f multi-completion-batch-job.yml
共完成5个pod,并每次可以同时启动两个pod
cat <<EOF > multi-completion-parallel-batch-job.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata: name: multi-completion-parallel-batch-job
spec:completions: 5                    # 共完成5个parallelism: 2                    # 可以有两个pod同时执行template: metadata:labels:app: batch-jobspec:restartPolicy: OnFailurecontainers:- name: mainimage: luksa/batch-jobimagePullPolicy: Never
EOF
k create -f multi-completion-parallel-batch-job.yml

Cronjob

定时和重复执行的任务

cron时间表格式:
"分钟 小时 每月的第几天 月 星期几"

cat <<EOF > cronjob.yml
apiVersion: batch/v1beta1                # api版本
kind: CronJob                            # 资源类型
metadata:name: batch-job-every-fifteen-minutes
spec:# 0,15,30,45  - 分钟# 第一个*  -  每个小时# 第二个*  -  每月的每一天# 第三个*  -  每月# 第四个*  -  每一周中的每一天schedule: "0,15,30,45 * * * *"jobTemplate:spec:template:metadata:labels:app: periodic-batch-jobspec:restartPolicy: OnFailurecontainers: - name: mainimage: luksa/batch-jobimagePullPolicy: Never
EOF

创建cronjob

k create -f cronjob.yml# 立即查看 cronjob,此时还没有创建pod
k get cj
----------------------------------------------------------------------------------------------
NAME                              SCHEDULE             SUSPEND   ACTIVE   LAST SCHEDULE   AGE
batch-job-every-fifteen-minutes   0,15,30,45 * * * *   False     1        27s             2m17s# 到0,15,30,45分钟时,会创建一个pod
k get po
--------------------------------------------------------------------------------------
NAME                                               READY   STATUS      RESTARTS   AGE
batch-job-every-fifteen-minutes-1567649700-vlmdw   1/1     Running     0          36s

控制面板-管理界面

查询系统空间下的一个dashboard控制页面对外暴露的端口(随机)32550

k get svc -n kube-system
---------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard        NodePort    10.68.205.116   <none>        443:32550/TCP            8h

浏览器访问:https://192.168.111.191:32550

# 获取 Bearer Token,复制输出中 ‘token:’ 开头那一行
k -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

输入获取到的token,点击登录。

在管理界面  ,执行创建命令,类似  k create -f  文件.yml

apiVersion: apps/v1              # RS 是 apps/v1中提供的资源类型
kind: ReplicaSet                 # 资源类型
metadata:name: kubia                    # RS 命名为 kubia
spec:replicas: 3                    # pod 副本数量selector:matchLabels:                 # 使用 label 选择器app: kubia                 # 选取标签是 "app=kubia" 的podtemplate:metadata:labels:app: kubia               # 为创建的pod添加标签 "app=kubia"spec:containers:- name: kubia              # 容器名image: luksa/kubia       # 镜像imagePullPolicy: Never

Service

主要3个参数:
    1、自己的端口
    2、调用目标容器的端口
    3、容器选择器

通过Service资源,为多个pod提供一个单一不变的接入地址

cat <<EOF > kubia-svc.yml
apiVersion: v1
kind: Service                # 资源类型
metadata:name: kubia                # 资源命名
spec:ports:- port: 80                 # Service向外暴露的端口targetPort: 8080         # 容器的端口selector:app: kubia               # 通过标签,选择名为kubia的所有pod
EOF
k create -f kubia-svc.ymlk get svc
--------------------------------------------------------------------
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.68.0.1      <none>        443/TCP   2d11h
kubia        ClusterIP   10.68.163.98   <none>        80/TCP    5s

如果没有pod具有app:kubia标签,可以创建前面的ReplicaSet资源,并让RS自动创建pod,全文搜索下这篇博客就可以找到kubia-replicaset.yml文件

k create -f kubia-replicaset.yml

从内部网络访问Service

执行curl http://10.68.163.98来访问Service

执行多次会看到,Service会在多个pod中轮训发送请求

curl http://10.68.163.98# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xdj86
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xmtq2
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-5zm2q
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xdj86
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xmtq2

会话亲和性

来自同一个客户端的请求,总是发给同一个pod

cat <<EOF > kubia-svc-clientip.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: kubia-clientip
spec:sessionAffinity: ClientIP        # 会话亲和性使用ClientIPports:- port: 80targetPort: 8080selector:app: kubia
EOF
k create -f kubia-svc-clientip.ymlk get svc
------------------------------------------------------------------------
NAME             TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes       ClusterIP   10.68.0.1      <none>        443/TCP   2d12h
kubia            ClusterIP   10.68.163.98   <none>        80/TCP    38m
kubia-clientip   ClusterIP   10.68.72.120   <none>        80/TCP    2m15s# 进入kubia-5zm2q容器,向Service发送请求
# 执行多次会看到,每次请求的都是同一个pod
curl http://10.68.72.120

endpoint,端点/地址列表

一般用来调用外部系统,地址列表就是外部系统的地址。

endpoint是在Service和pod之间的一种资源

一个endpoint资源,包含一组pod的地址列表

创建一个service
不含pod选择器的服务,不会创建 endpoint

cat <<EOF > external-service.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: external-service        #  Service命名
spec:ports:- port: 80
EOF
# 创建没有选择器的 Service,不会创建Endpoint
k create -f external-service.yml# 查看Service
k get svc# 通过内部网络ip访问Service,没有Endpoint地址列表,会拒绝连接
curl http://10.68.191.212

创建endpoint关联到Service,它的名字必须与Service同名

cat <<EOF > external-service-endpoints.yml
apiVersion: v1
kind: Endpoints                 # 资源类型
metadata:name: external-service        # 名称要与Service名相匹配
subsets:
- addresses:                    # 包含的地址列表- ip: 120.52.99.224           # 中国联通的ip地址- ip: 117.136.190.162         # 中国移动的ip地址ports:- port: 80                    # 目标服务的的端口
EOF
# 创建Endpoint
k create -f external-service-endpoints.ymlk get ep
[root@centos00 ~]# k get svc
NAME               TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
external-service   ClusterIP   10.68.76.158   <none>        80/TCP    18s

# 访问 external-service
# 多次访问,会在endpoints地址列表中轮训请求
curl http://10.68.76.158

k get po# 随便进入一个pod容器
k exec -it kubia-k66lz bash# 访问 external-service
# 多次访问,会在endpoints地址列表中轮训请求
curl http://external-service

通过完全限定域名访问外部服务

cat <<EOF > external-service-externalname.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: external-service-externalname
spec:type: ExternalNameexternalName: www.chinaunicom.com.cn      # 域名ports:- port: 80
EOF

创建服务

k create -f external-service-externalname.yml# 进入一个容器
k exec -it kubia-k66lz bash# 访问 external-service-externalname
curl http://external-service-externalname

服务暴露给客户端

前面创建的Service只能在集群内部网络中访问,那么怎么让客户端来访问Service呢?

三种方式

  • NodePort

    • 每个节点都开放一个端口
  • LoadBalance
    • NodePort的一种扩展,负载均衡器需要云基础设施来提供
  • Ingress

NodePort

3个端口,自己的端口,访问的容器的端口,外部访问的端口

在每个节点(包括master),都开放一个相同的端口,可以通过任意节点的端口来访问Service

cat <<EOF > kubia-svc-nodeport.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: kubia-nodeport
spec:type: NodePort           # 在每个节点上开放访问端口ports:- port: 80               # 集群内部访问该服务的端口targetPort: 8080       # 容器的端口nodePort: 30123        # 外部访问端口selector:app: kubia
EOF

创建并查看 Service

k create -f kubia-svc-nodeport.ymlk get svc kubia-nodeport
-----------------------------------------------------------------------------
NAME             TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubia-nodeport   NodePort   10.68.140.119   <none>        80:30123/TCP   14m

可以通过任意节点的30123端口来访问 Service
浏览器访问:

磁盘挂载到容器

卷的类型:

创建包含两个容器的pod, 它们共享同一个卷

cat <<EOF > fortune-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: fortunelabels:app: fortune
spec:containers:- image: luksa/fortune                 # 镜像名name: html-genrator                  # 容器名imagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: html                         # 卷名为 htmlmountPath: /var/htdocs             # 容器中的挂载路径- image: nginx:alpine                  # 第二个镜像名name: web-server                     # 第二个容器名imagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: html                         # 相同的卷 htmlmountPath: /usr/share/nginx/html   # 在第二个容器中的挂载路径readOnly: true                     # 设置为只读ports:- containerPort: 80protocol: TCPvolumes:                               # 卷- name: html                           # 为卷命名emptyDir: {}                         # emptyDir类型的卷
EOF
k create -f fortune-pod.ymlk get po

创建Service, 通过这个Service访问pod的80端口

cat <<EOF > fortune-svc.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: fortune
spec:type: NodePortports:- port: 8088targetPort: 80nodePort: 31088selector:app: fortune
EOF
k create -f fortune-svc.ymlk get svc# 用浏览器访问  http://192.168.111.191:31088/

NFS 文件系统

NFS共享目录

在三台服务器上安装 nfs:

yum install -y dnf
dnf install nfs-utils

在 master 节点 192.168.111.191 上创建 nfs 目录 /etc/nfs_data,
并允许 1921.68.111 网段的主机共享访问这个目录

# 创建文件夹
mkdir /etc/nfs_data# 在exports文件夹中写入配置
# no_root_squash: 服务器端使用root权限
cat <<EOF > /etc/exports
/etc/nfs_data    192.168.111.0/24(rw,async,no_root_squash)
EOF
systemctl enable nfs-server
systemctl enable rpcbind
systemctl start nfs-server
systemctl start rpcbind

尝试在192.168.111.192,挂载远程的nfs目录

# 新建挂载目录
mkdir /etc/web_dir/# 在客户端, 挂载服务器的 nfs 目录
mount -t nfs 192.168.111.191:/etc/nfs_data /etc/web_dir/

测试

在192.168.111.192执行

echo 11111 > /etc/web_dir/test.txt

在192.168.111.191 查看

[root@centos00 nfs_data]# cat /etc/nfs_data/test.txt
-----------------------------------------------------
11111

持久化存储

创建 PersistentVolume - 持久卷

cat <<EOF > mongodb-pv.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata: name: mongodb-pv
spec:capacity:storage: 1Gi                          # 定义持久卷大小accessModes:- ReadWriteOnce                       # 只允许被一个客户端挂载为读写模式- ReadOnlyMany                        # 可以被多个客户端挂载为只读模式persistentVolumeReclaimPolicy: Retain   # 当声明被释放,持久卷将被保留nfs:                                    # nfs远程目录定义path: /etc/nfs_dataserver: 192.168.111.191
EOF
# 创建持久卷
k create -f mongodb-pv.yml# 查看持久卷
k get pv
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME         CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
mongodb-pv   1Gi        RWO,ROX        Retain           Available                                   4s

创建持久卷声明

使用持久卷声明,使应用与底层存储技术解耦

cat <<EOF > mongodb-pvc.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata: name: mongodb-pvc
spec:resources:requests:storage: 1Gi           # 申请1GiB存储空间accessModes:- ReadWriteOnce          # 允许单个客户端读写storageClassName: ""       # 参考动态配置章节
EOF
k create -f mongodb-pvc.ymlk get pvc
-----------------------------------------------------------------------------------
NAME          STATUS   VOLUME       CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
mongodb-pvc   Bound    mongodb-pv   1Gi        RWO,ROX                       3s

创建mongodb容器

cat <<EOF > mongodb-pod-pvc.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: mongodb
spec:containers:- image: mongoname: mongodbimagePullPolicy: NeversecurityContext:runAsUser: 0volumeMounts:- name: mongodb-datamountPath: /data/dbports:- containerPort: 27017protocol: TCPvolumes:- name: mongodb-datapersistentVolumeClaim:claimName: mongodb-pvc     # 引用之前创建的"持久卷声明"
EOF

验证 pod 中加挂载了 nfs 远程目录作为持久卷

k create -f mongodb-pod-pvc.ymlk exec -it mongodb mongouse mystore
db.foo.insert({name:'foo'})
db.foo.find()exit

查看在 nfs 远程目录中的文件

cd /etc/nfs_data
ls

配置启动参数

启动jar包,可以使用启动参数,可以覆盖jar包中自带的端口号
    java -jar app.jar --server.port=8081

docker可以再次修改默认的启动参数
    CMD ["--server.port=8082"]

k8s还可以再次覆盖docker的启动参数args 可以覆盖CMD
    ​args: ["--server.port=8082"]

k8s还可以使用环境变量env

docker 的命令行参数

Dockerfile中定义命令和参数的指令

CMD可以在docker run命令中进行覆盖

例如:

......
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/opt/sp05-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]
CMD ["--spring.profiles.active=eureka1"]

启动容器时,可以执行:

docker run <image>

或者启动容器时覆盖CMD

docker run <image> --spring.profiles.active=eureka2

k8s中覆盖docker的ENTRYPOINTCMD

在镜像luksa/fortune:args中,设置了自动生成内容的间隔时间参数为10秒

......
CMD ["10"]

可以通过k8s的args来覆盖docker的CMD

cat <<EOF > fortune-pod-args.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: fortunelabels:app: fortune
spec:containers:- image: luksa/fortune:argsargs: ["2"]                  # docker镜像中配置的CMD是10,这里用args把这个值覆盖成2name: html-genratorimagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: htmlmountPath: /var/htdocs- image: nginx:alpinename: web-serverimagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlreadOnly: trueports:- containerPort: 80protocol: TCPvolumes:- name: htmlemptyDir: {}
EOF
 k create -f fortune-pod-args.yml# 查看pod
k get po -o wide
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
fortune   2/2     Running   0          34s   172.20.2.55   192.168.111.192   <none>           <none>

重复地执行curl命令,访问该pod,会看到数据每2秒刷新一次

注意要修改成你的pod的ip

curl http://172.20.2.55

环境变量

在镜像luksa/fortune:env中通过环境变量INTERVAL来指定内容生成的间隔时间

下面配置中,通过env配置,在容器中设置了环境变量INTERVAL的值

cat <<EOF > fortune-pod-env.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: fortunelabels:app: fortune
spec:containers:- image: luksa/fortune:envenv:                        # 设置环境变量 INTERVAL=5- name: INTERVALvalue: "5"name: html-genratorimagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: htmlmountPath: /var/htdocs- image: nginx:alpinename: web-serverimagePullPolicy: NevervolumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlreadOnly: trueports:- containerPort: 80protocol: TCPvolumes:- name: htmlemptyDir: {}
EOF
k delete po fortune
k create -f fortune-pod-env.yml # 查看pod
k get po -o wide
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
fortune   2/2     Running   0          8s    172.20.2.56   192.168.64.192   <none>           <none># 进入pod
k exec -it fortune bash
# 查看pod的环境变量
env
------------
INTERVAL=5
......# 从pod推出,回到宿主机
exit

重复地执行curl命令,访问该pod,会看到数据每5秒刷新一次

注意要修改成你的pod的ip

curl http://172.20.2.56

ConfigMap

通过ConfigMap资源,集中存储环境变量,可以从pod中把环境变量配置分离出来,是环境变量配置与pod解耦

可以从命令行创建ConfigMap资源:

# 直接命令行创建
k create configmap fortune-config --from-literal=sleep-interval=20

或者从部署文件创建ConfigMap:

# 或从文件创建
cat <<EOF > fortune-config.yml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: fortune-config
data:sleep-interval: "10"
EOF
# 创建ConfigMap
k create -f fortune-config.yml# 查看ConfigMap的配置
k get cm fortune-config -o yaml

从ConfigMap获取配置数据,设置为pod的环境变量

cat <<EOF > fortune-pod-env-configmap.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: fortunelabels:app: fortune
spec:containers:- image: luksa/fortune:envimagePullPolicy: Neverenv:- name: INTERVAL              # 环境变量名valueFrom:configMapKeyRef:          # 环境变量的值从ConfigMap获取name: fortune-config    # 使用的ConfigMap名称key: sleep-interval     # 用指定的键从ConfigMap取数据name: html-genratorvolumeMounts:- name: htmlmountPath: /var/htdocs- image: nginx:alpineimagePullPolicy: Nevername: web-servervolumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlreadOnly: trueports:- containerPort: 80protocol: TCPvolumes:- name: htmlemptyDir: {}
EOF
k create -f fortune-pod-env-configmap.yml

Deployment

Deployment 是一种更高级的资源,用于部署或升级应用.

创建Deployment时,ReplicaSet资源会随之创建,实际Pod是由ReplicaSet创建和管理,而不是由Deployment直接管理

Deployment可以在应用滚动升级过程中, 引入另一个RepliaSet, 并协调两个ReplicaSet.

cat <<EOF > kubia-deployment-v1.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: kubia
spec:replicas: 3selector: matchLabels:app: kubiatemplate:metadata:name: kubialabels:app: kubiaspec:containers:- image: luksa/kubia:v1imagePullPolicy: Nevername: nodejs
EOF
k create -f kubia-deployment-v1.yml --recordk get deploy
-----------------------------------------------
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kubia   3/3     3            3           2m35sk get rs
----------------------------------------------------
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia-66b4657d7b   3         3         3       3m4sk get po
------------------------------------------------------------
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-66b4657d7b-f9bn7   1/1     Running   0          3m12s
kubia-66b4657d7b-kzqwt   1/1     Running   0          3m12s
kubia-66b4657d7b-zm4xd   1/1     Running   0          3m12sk rollout status deploy kubia
------------------------------------------
deployment "kubia" successfully rolled out

rs 和 pod 名称中的数字,是 pod 模板的哈希值

创建一个service来访问测试

cat <<EOF > kubia-svc-nodeport.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: kubia-nodeport
spec:type: NodePort           # 在每个节点上开放访问端口ports:- port: 80               # 集群内部访问该服务的端口targetPort: 8080       # 容器的端口nodePort: 30123        # 外部访问端口selector:app: kubia
EOF
k create -f kubia-svc-nodeport.ymlk get svc kubia-nodeport
-----------------------------------------------------------------------------
NAME             TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubia-nodeport   NodePort   10.68.140.119   <none>        80:30123/TCP   14m

可以通过任意节点的30123端口来访问 Service

升级 Deployment

只需要在 pod 模板中修改镜像的 Tag, Deployment 就可以自动完成升级过程

Deployment的升级策略

minReadySeconds设置为10秒, 减慢滚动升级速度, 便于我们观察升级的过程.

k patch deploy kubia -p '{"spec": {"minReadySeconds": 10}}'

触发滚动升级
修改 Deployment 中 pod 模板使用的镜像就可以触发滚动升级

为了便于观察, 在另一个终端中执行循环, 通过 service 来访问pod

while true; do curl http://192.168.111.191:30123; sleep 0.5s; done

修改镜像版本

k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v2

通过不同的命令来了解升级的过程和原理

k rollout status deploy kubia
k get rs
k get po --show-labels
k describe rs kubia-66b4657d7b

回滚 Deployment

luksa/kubia:v3 镜像中的应用模拟一个 bug, 从第5次请求开始, 会出现 500 错误

k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v3

手动回滚到上一个版本

k rollout undo deploy kubia

控制滚动升级速率

滚动升级时

可以通过参数来控制, 每次新建的pod数量和销毁的pod数量:

查看参数

k get deploy -o yaml
--------------------------------
......strategy:rollingUpdate:maxSurge: 25%maxUnavailable: 25%type: RollingUpdate
......

暂停滚动升级

将 image 升级到 v4 版本触发更新, 并立即暂停更新.

这时会有一个新版本的 pod 启动, 可以暂停更新过程, 让少量用户可以访问到新版本, 并观察其运行是否正常.

根据新版本的运行情况, 可以继续完成更新, 或回滚到旧版本.

k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v4# 暂停
k rollout pause deploy kubia# 继续
k rollout resume deploy kubia

自动阻止出错版本升级

minReadySeconds

修改Deployment配置,添加就绪探针

cat <<EOF > kubia-deployment-v3-with-readinesscheck.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: kubia
spec:replicas: 3selector: matchLabels:app: kubiaminReadySeconds: 10strategy:rollingUpdate:maxSurge: 1maxUnavailable: 0type: RollingUpdatetemplate:metadata:name: kubialabels:app: kubiaspec:containers:- image: luksa/kubia:v3name: nodejsimagePullPolicy: NeverreadinessProbe:periodSeconds: 1httpGet:path: /port: 8080
EOF
k apply -f kubia-deployment-v3-with-readinesscheck.yml

就绪探针探测间隔设置成了 1 秒, 第5次请求开始每次请求都返回500错, 容器会处于未就绪状态. minReadySeconds被设置成了10秒, 只有pod就绪10秒后, 升级过程才会继续.所以这是滚动升级过程会被阻塞, 不会继续进行.

默认升级过程被阻塞10分钟后, 升级过程会被视为失败, Deployment描述中会显示超时(ProgressDeadlineExceeded).

k describe deploy kubia
-----------------------------
......
Conditions:Type           Status  Reason----           ------  ------Available      True    MinimumReplicasAvailableProgressing    False   ProgressDeadlineExceeded
......

这是只能通过手动执行 rollout undo 命令进行回滚

k rollout undo deploy kubia

Dashboard 仪表盘

查看 Dashboard 部署信息

# 查看pod
k get pod -n kube-system | grep dashboard
-------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard-5c7687cf8-s2f9z          1/1     Running   0          10d# 查看service
k get svc -n kube-system | grep dashboard
------------------------------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard      NodePort    10.68.239.141   <none>        443:20176/TCP                 10d# 查看集群信息
k cluster-info | grep dashboard
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard is running at https://192.168.64.191:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy

根据上面信息可以看到 dashboard 的访问地址:
https://192.168.64.191:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy

现在访问 dashboard 由于安全设置的原因无法访问

证书验证访问

使用集群CA 生成客户端证书,该证书拥有所有权限

cd /etc/kubernetes/ssl# 导出证书文件
openssl pkcs12 -export -in admin.pem -inkey admin-key.pem -out kube-admin.p12

下载 /etc/kubernetes/ssl/kube-admin.p12 证书文件, 在浏览器中导入:


访问 dashboard 会提示登录, 这里我们用令牌的方式访问 (https://192.168.64.191:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy)

令牌

# 创建Service Account 和 ClusterRoleBinding
k apply -f /etc/ansible/manifests/dashboard/admin-user-sa-rbac.yaml# 获取 Bearer Token,复制输出中 ‘token:’ 开头那一行
k -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')
eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6InZmYmdUOG4tTTY5VU9PVkh1V1Z4WTlIWjBoeVVXTzVxblBHUHJZbG5ERTgifQ.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJhZG1pbi11c2VyLXRva2VuLTh3ODVnIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQubmFtZSI6ImFkbWluLXVzZXIiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJmNTQ1MGU3Yi04MTBlLTRkMWYtYmJiNC1lYWY4ODBkODFjMDIiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6a3ViZS1zeXN0ZW06YWRtaW4tdXNlciJ9.qMJuj4sW7vOTOxtTzgEcJwlIEsPFZ6uBiIs8VbbzrNdJ4YNTKPvrenV5LtVbpnzZlhcNCJGa5CpHr2N4tywWKAtkUp1XZgzWfpQ8ZibGxE_Z6ZYp5LNo8vxl7BVW25nPYiFJMG25lxjTIpIa044AgKh4MTNdzrN4DmcCug0rvq9Bj0kZhwQOXV4jlZm6fZGWZ2RJJEklnI9HKGqf37_F13_xx8KEbgw4wrqb3qh8Vd5DlIo_Lu74YBccQIhxuwTe2QPoNCJS6ztYzNYg5OJr5ocShAwFGtMoPkrahzmiSbBSb9hFVCAgBfqmEE79AMAlTRs3G465Ts8NYcxN3aou2g

查询有哪些控制器
k get rc
k get rs
k get ds
k get job
k get cj

查看有哪些pod(容器)
k get po wide --show-labels
k get po -o wide

查询系统空间(自带)的容器
k get po -n kube-system
查询系统空间下的一个dashboard控制页面对外暴露的端口(随机)
k get svc -n kube-system

删除所有
k delete all --all

给节点贴标签,disk=ssd
k label node 192.168.111.192 disk=ssd

删除节点标签
k label node 192.168.111.193 disk-

-l后面可以跟查询参数

查询虚拟网络,这个虚拟网络可以通过curl访问
k get svc

查询端点,地址列表
k get ep

查看持久卷
k get pv

查询部署或升级
k get deploy

k delete pvc --all
k delete pv --all

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