1、资源管理

1.1 资源管理介绍

在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。
kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。
kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。
Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了Service资源实现这个功能。
当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种存储系统。<br

学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作

1.2 YAML语言介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。

<user><age>15</age><address>Beijing</address>
</user>

user:age: 15address: Beijing

YAML的语法比较简单，主要有下面几个：

• 大小写敏感
• 使用缩进表示层级关系
• 缩进不允许使用tab，只允许空格( 低版本限制 )
• 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
• '#'表示注释

YAML支持以下几种数据类型：

• 纯量：单个的、不可再分的值
• 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 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, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期
# 1 布尔类型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: user     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹
c8: line1line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格

# 对象
# 形式一(推荐):
user:age: 15address: Beijing
# 形式二(了解):
user: {age: 15,address: Beijing}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:- 广州- 深圳
# 形式二(了解):
address: [广州,深圳]

小提示：
1 书写yaml切记: 后面要加一个空格
2 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用—分隔
3 下面是一个yaml转json的网站，可以通过它验证yaml是否书写正确
https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

1.3 资源管理方式

• 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

• 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源

       `kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml`
  

•       声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源（创建和更新）
  

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

类型	操作对象	适用环境	优点	缺点
命令式对象管理	对象	测试	简单	只能操作活动对象，无法审计、跟踪
命令式对象配置	文件	开发	可以审计、跟踪	项目大时，配置文件多，操作麻烦
声明式对象配置	目录	开发	支持目录操作	意外情况下难以调试

1）命令式对象管理

kubectl命令
kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下：

kubectl [command] [type] [name] [flags]

comand：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete
type：指定资源类型，比如deployment、pod、service
name：指定资源的名称，名称大小写敏感
flags：指定额外的可选参数

# 查看所有pod
kubectl get pod # 查看某个pod
kubectl get pod pod_name# 查看某个pod,以yaml格式展示结果
kubectl get pod pod_name -o yaml
kubectl get pod pod_name -o json

资源类型
kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看:

kubectl api-resources

经常使用的资源有下面这些：

资源分类	资源名称	缩写	资源作用
集群级别资源	nodes	no	集群组成部分
namespaces	ns	隔离Pod
pod资源	pods	po	装载容器
pod资源控制器	replicationcontrollers	rc	控制pod资源
	replicasets	rs	控制pod资源
	deployments	deploy	控制pod资源
	daemonsets	ds	控制pod资源
	jobs		控制pod资源
	cronjobs	cj	控制pod资源
	horizontalpodautoscalers	hpa	控制pod资源
	statefulsets	sts	控制pod资源
服务发现资源	services	svc	统一pod对外接口
	ingress	ing	统一pod对外接口
存储资源	volumeattachments		存储
	persistentvolumes	pv	存储
	persistentvolumeclaims	pvc	存储
配置资源	configmaps	cm	配置
	secrets		配置

操作
kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过–help查看详细的操作命令

kubectl --help

经常使用的操作有下面这些：

命令分类	命令	翻译	命令作用
基本命令	create	创建	创建一个资源
	edit	编辑	编辑一个资源
	get	获取	获取一个资源
	patch	更新	更新一个资源
	delete	删除	删除一个资源
	explain	解释	展示资源文档
运行和调试	run	运行	在集群中运行一个指定的镜像
	expose	暴露	暴露资源为Service
	describe	描述	显示资源内部信息
	logs	日志输出容器在 pod 中的日志	输出容器在 pod 中的日志
	attach	缠绕进入运行中的容器	进入运行中的容器
	exec	执行容器中的一个命令	执行容器中的一个命令
	cp	复制	在Pod内外复制文件
	rollout	首次展示	管理资源的发布
	scale	规模	扩(缩)容Pod的数量
	autoscale	自动调整	自动调整Pod的数量
高级命令	apply	rc	通过文件对资源进行配置
	label	标签	更新资源上的标签
其他命令	cluster-info	集群信息	显示集群信息
	version	版本	显示当前Server和Client的版本

下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示下命令的使用：

# 创建一个namespace
[root@master ~]# kubectl create namespace dev
namespace/dev created# 获取namespace
[root@master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   21h
dev               Active   21s
kube-node-lease   Active   21h
kube-public       Active   21h
kube-system       Active   21h# 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod
[root@master ~]# kubectl run pod --image=nginx:1.17.1 -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/pod created# 查看新创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod   1/1     Running   0          21s# 描述一下pod的运行情况
[root@k8smaster k8s]# kubectl describe pod -n dev
...
Events:Type    Reason     Age    From               Message----    ------     ----   ----               -------Normal  Pulling    9m51s  kubelet, k8snode2  Pulling image "nginx:1.17.1"Normal  Pulled     9m25s  kubelet, k8snode2  Successfully pulled image "nginx:1.17.1"Normal  Created    9m25s  kubelet, k8snode2  Created container podNormal  Started    9m25s  kubelet, k8snode2  Started container podNormal  Scheduled  71s    default-scheduler  Successfully assigned dev/pod to k8snode2# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
pod "pod" deleted# 删除指定命名空间下的pod
[root@k8smaster k8s]# kubectl delete pod pod -n dev
pod "pod" deleted# 删除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted

2）命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源。
a）创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev---apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxpodnamespace: dev
spec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:1.17.1

b）执行create命令，创建资源：

[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod
c）执行get命令，查看资源：

[root@k8smaster k8s]#  kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   18sNAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod    1/1     Running   0          17s

这样就显示了两个资源对象的信息
d）执行delete命令，删除资源：

[root@master ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted

此时发现两个资源对象被删除了
总结： 命令式对象配置的方式操作资源：命令 + yaml配置文件（里面是命令需要的各种参数）

3）声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令apply。

# 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@k8smaster k8s]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@k8smaster k8s]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged

总结:其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态（在yaml中定义状态）使用apply操作资源：如果资源不存在，就创建，相当于 kubectl create如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch

扩展：kubectl可以在node节点上运行吗 ?
kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node节点运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面操作：

scp  -r  HOME/.kube   k8snode2: HOME/

或者：首先在该从节点建立此文件；再将主节点的/etc/kubernetes/admin.conf文件内容copy过来；最后执行

# 添加环境变量
echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile
#配置文件生效
source ~/.bash_profile#或者在/etc/profile最后面增加
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
# 配置文件生效
source /etc/profile#从节点查看命令
[root@k8snode2 kubernetes]# kubectl get nodes
NAME        STATUS   ROLES    AGE     VERSION
k8smaster   Ready    master   6d13h   v1.18.0
k8snode1    Ready    <none>   6d13h   v1.18.0
k8snode2    Ready    <none>   6d13h   v1.18.0

使用推荐: 三种方式应该怎么用 ?

• 创建/更新资源 使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml
• 删除资源 使用命令式对象配置 kubectl delete -f XXX.yaml
• 查询资源 使用命令式对象管理 kubectl get(describe) 资源名称

2、实战入门

2.1 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。

kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace

[root@k8smaster ~]# kubectl get namespace
NAME                   STATUS   AGE
default                Active   6d14h # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease        Active   6d14h # 集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入
kube-public            Active   6d14h # 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   6d14h # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间

下面来看namespace资源的具体操作：
查看

# 1 查看所有的ns  命令：kubectl get ns
[root@k8smaster ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   45h
kube-node-lease   Active   45h
kube-public       Active   45h
kube-system       Active   45h     # 2 查看指定的ns   命令：kubectl get ns ns名称
[root@k8smaster ~]# kubectl get ns default
NAME      STATUS   AGE
default   Active   45h# 3 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
[root@k8smaster ~]# kubectl get ns default -o yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:creationTimestamp: "2021-05-08T04:44:16Z"name: defaultresourceVersion: "151"selfLink: /api/v1/namespaces/defaultuid: 7405f73a-e486-43d4-9db6-145f1409f090
spec:finalizers:- kubernetes
status:phase: Active# 4 查看ns详情  命令：kubectl describe ns ns名称
[root@k8smaster ~]# kubectl describe ns default
Name:         default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active  # Active 命名空间正在使用中  Terminating 正在删除命名空间# ResourceQuota 针对namespace做的资源限制
# LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制
No resource quota.
No LimitRange resource.

创建

# 创建namespace
[root@k8smaster ~]# kubectl create ns dev
namespace/dev created

删除

# 删除namespace
[root@k8smaster ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted

配置方式
首先准备一个yaml文件：ns-dev.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：
创建：kubectl create -f ns-dev.yaml
删除：kubectl delete -f ns-dev.yaml

2.2 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：

[root@k8smaster ~]#  kubectl get pod -n kube-system
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-7ff77c879f-b5mqf            1/1     Running   1          6d14h
coredns-7ff77c879f-jcs2m            1/1     Running   1          6d14h
etcd-k8smaster                      1/1     Running   2          6d14h
kube-apiserver-k8smaster            1/1     Running   3          6d14h
kube-controller-manager-k8smaster   1/1     Running   4          6d14h
kube-flannel-ds-422ft               1/1     Running   2          6d14h
kube-flannel-ds-4zrg2               1/1     Running   2          6d13h
kube-flannel-ds-l5thg               1/1     Running   1          6d14h
kube-proxy-9gpj9                    1/1     Running   1          6d14h
kube-proxy-jv67d                    1/1     Running   1          6d14h
kube-proxy-k97jk                    1/1     Running   2          6d13h
kube-scheduler-k8smaster            1/1     Running   4          6d14h

创建并运行
kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是通过Pod控制器来实现的

# 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
[root@k8smaster ~]# kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --port=80 --namespace dev
pod/nginx created

查看pod信息

#  查看Pod基本信息
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -n dev
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          3m10s# 查看额外的参数  -o wide
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx   1/1     Running   0          5m35s   10.244.2.6   k8snode1   <none>           <none># 查看Pod的详细信息 可以查看pod启动过程的详细信息(用于排错)   events
[root@k8smaster ~]# kubectl describe pod nginx -n dev
Name:         nginx
Namespace:    dev
Priority:     0
Node:         k8snode1/192.168.12.133
Start Time:   Wed, 16 Feb 2022 11:16:27 +0800
Labels:       run=nginx
Annotations:  <none>
Status:       Running
IP:           10.244.2.6
IPs:IP:  10.244.2.6
Containers:nginx:Container ID:   docker://d4dda0c722a1fc9a39d3bdc527f2f9d5933f801503a346f404df245b1b04f645Image:          nginx:1.17.1Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:b4b9b3eee194703fc2fa8afa5b7510c77ae70cfba567af1376a573a967c03dbbPort:           80/TCPHost Port:      0/TCPState:          RunningStarted:      Wed, 16 Feb 2022 11:17:04 +0800Ready:          TrueRestart Count:  0Environment:    <none>Mounts:/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-sl2hk (ro)
Conditions:Type              StatusInitialized       True Ready             True ContainersReady   True PodScheduled      True
Volumes:default-token-sl2hk:Type:        Secret (a volume populated by a Secret)SecretName:  default-token-sl2hkOptional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300snode.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:Type    Reason     Age    From               Message----    ------     ----   ----               -------Normal  Pulling    14m    kubelet, k8snode1  Pulling image "nginx:1.17.1"Normal  Pulled     13m    kubelet, k8snode1  Successfully pulled image "nginx:1.17.1"Normal  Created    13m    kubelet, k8snode1  Created container nginxNormal  Started    13m    kubelet, k8snode1  Started container nginxNormal  Scheduled  3m41s  default-scheduler  Successfully assigned dev/nginx to k8snode1

访问Pod

# 获取podIP
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx   1/1     Running   0          11m   10.244.2.6   k8snode1   <none>           <none>#访问POD
[root@k8smaster ~]# curl 10.244.2.6
<!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>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@k8smaster ~]#

删除指定Pod

# 删除指定Pod
[root@k8smaster ~]# kubectl delete pod nginx -n dev
pod "nginx" deleted# 此时，显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个 (新版本直接删除成功了,不会重新创建)
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -n dev
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   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# 先来查询一下当前namespace下的Pod控制器
[root@k8smaster ~]# 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@k8smaster ~]# 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@k8smaster ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.

配置操作
创建一个pod-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxnamespace: dev
spec:containers:- image: nginx:latestname: podports:- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP

使用文件创建的不会创建pod控制器
然后就可以执行对应的创建和删除命令了：
创建：kubectl create -f pod-nginx.yaml
删除：kubectl delete -f pod-nginx.yaml

2.3 Label

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
命令方式

# 为pod资源打标签
[root@k8smaster k8s]# kubectl label pod nginx -n dev version=1.0
pod/nginx labeled# 为pod资源更新标签
[root@k8smaster k8s]# kubectl label pod nginx -n dev version=2.0 --overwrite
pod/nginx labeled# 查看标签
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pod -n dev --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
nginx   1/1     Running   0          3m6s   version=2.0# 筛选标签
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0 --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          4m36s   version=2.0
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.#删除标签 标签名-
[root@k8smaster k8s]# kubectl label pod nginx version- -n dev
pod/nginx labeled
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pod -n dev  --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          6m26s   <none>

配置方式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxnamespace: devlabels:version: "3.0" env: "test"
spec:containers:- image: nginx:1.17.1name: podports:- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP

然后就可以执行对应的更新命令了：kubectl apply -f pod-nginx.yaml

[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f pod-nginx.yaml
pod/nginx created
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pod -n dev --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx   1/1     Running   0          21s   env=test,version=3.0
[root@k8smaster k8s]#

2.4 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。

命令操作

# 命令格式: kubectl create deployment 名称  [参数]
# --image  指定pod的镜像
# --namespace  指定namespace
[root@k8smaster k8s]# kubectl create deploy nginx --image=nginx:1.17.1 -n dev
deployment.apps/nginx created# 查看创建的deploy
[root@k8smaster k8s]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           2m31s# 会自动启动一个replicasets 我们看一下是否启动
[root@k8smaster k8s]# kubectl get rs -n dev
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-59975f44cf   1         1         1       5m42s# 查看创建的pod
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pods -n dev
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-59975f44cf-5klf9   1/1     Running   0          2m52s# UP-TO-DATE：成功升级的副本数量
# AVAILABLE：可用副本的数量
[root@k8smaster k8s]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   1/1     1            1           3m34s   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx# 查看deployment的详细信息
[root@k8smaster k8s]#  kubectl describe deploy nginx -n dev
Name:                   nginx
Namespace:              dev
CreationTimestamp:      Wed, 16 Feb 2022 13:46:07 +0800
Labels:                 app=nginx
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=nginx
Replicas:               1 desired | 1 updated | 1 total | 1 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:Labels:  app=nginxContainers:nginx:Image:        nginx:1.17.1Port:         <none>Host Port:    <none>Environment:  <none>Mounts:       <none>Volumes:        <none>
Conditions:Type           Status  Reason----           ------  ------Available      True    MinimumReplicasAvailableProgressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   nginx-59975f44cf (1/1 replicas created)
Events:Type    Reason             Age    From                   Message----    ------             ----   ----                   -------Normal  ScalingReplicaSet  8m24s  deployment-controller  Scaled up replica set nginx-59975f44cf to 1#pod和pod控制器之间是通过标签控制的
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pods -n dev --show-labels
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-59975f44cf-5klf9   1/1     Running   0          10m   app=nginx,pod-template-hash=59975f44cf# 删除deploy
[root@k8smaster k8s]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted

配置操作
创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginxnamespace: dev
spec:replicas: 3selector:matchLabels:run: nginxtemplate:metadata:labels:run: nginxspec:containers:- image: nginx:latestname: nginxports:- containerPort: 80protocol: TCP

查看信息

[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f deploy-nginx.yaml -n dev
deployment.apps/nginx created
[root@k8smaster k8s]# kubectl get deployment,pods -n dev
NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/nginx   3/3     3            3           24sNAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-78f678f57f-bk5mh   1/1     Running   0          24s
pod/nginx-78f678f57f-nmdbf   1/1     Running   0          24s
pod/nginx-78f678f57f-p5pc8   1/1     Running   0          24s
[root@k8smaster k8s]# kubectl delete -f deploy-nginx.yaml
deployment.apps "nginx" deleted

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：
创建：kubectl create -f deploy-nginx.yaml
删除：kubectl delete -f deploy-nginx.yaml

2.5 Service

我们可以利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。

# 创建pod
[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f deploy-nginx.yaml
deployment.apps/nginx created# 查看pod的ip
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-78f678f57f-2bdr5   1/1     Running   0          37s   10.244.2.12   k8snode1   <none>           <none>
nginx-78f678f57f-6m8zf   1/1     Running   0          37s   10.244.2.13   k8snode1   <none>           <none>
nginx-78f678f57f-tdm2t   1/1     Running   0          37s   10.244.1.19   k8snode2   <none>           <none># 访问某个pod  10.244.2.12为集群内的虚拟ip，外部系统无法访问
[root@k8smaster k8s]# curl 10.244.2.12
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html># 删除某个pod
[root@k8smaster k8s]# kubectl delete pod nginx-78f678f57f-2bdr5 -n dev
pod "nginx-78f678f57f-2bdr5" deleted# 再次查看pod，已创建新的pod，但是ip发生变化
[root@k8smaster k8s]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-78f678f57f-6m8zf   1/1     Running   0          84s   10.244.2.13   k8snode1   <none>           <none>
nginx-78f678f57f-72nr6   1/1     Running   0          21s   10.244.2.14   k8snode1   <none>           <none>
nginx-78f678f57f-tdm2t   1/1     Running   0          84s   10.244.1.19   k8snode2   <none>           <none>

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。

操作一：创建集群内部可访问的Service

# 暴露Service
[root@k8smaster ~]# kubectl expose deployment nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx1 exposed# 查看service
[root@k8smaster ~]# kubectl get svc svc-nginx1 -n dev -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE    SELECTOR
svc-nginx1   ClusterIP   10.110.25.249   <none>        80/TCP    2m1s   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
# 集群内主节点不可访问？
[root@k8smaster ~]# curl 10.110.25.249:80
curl: (7) Failed connect to 10.110.25.249:80; 拒绝连接# node节点可以访问 k8snode1也可以访问
[root@k8snode2 ~]# curl 10.110.25.249:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

操作二：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@k8smaster ~]# kubectl expose deployment 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（80:31495/TC）
[root@k8smaster ~]# kubectl get svc  svc-nginx2  -n dev -o wide
NAME         TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
svc-nginx2   NodePort   10.108.57.73   <none>        80:31495/TCP   22s   run=nginx# 接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:31495访问服务了  master节点不可访问
# 例如在的电脑主机上通过浏览器访问下面的地址
http://192.168.12.133:31495/
http://192.168.12.132:31495/

删除Service

[root@k8smaster ~]# kubectl delete svc svc-nginx2 -n dev
service "svc-nginx2" deleted

配置方式
创建一个svc-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: svc-nginxnamespace: dev
spec:clusterIP: 10.109.179.231 #固定svc的内网ip,不写随机ports:- port: 80protocol: TCPtargetPort: 80selector:run: nginxtype: ClusterIP

[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f svc-nginx.yaml
service/svc-nginx created
[root@k8smaster k8s]# kubectl get svc -n dev
NAME        TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
svc-nginx   ClusterIP   10.109.179.231   <none>        80/TCP    11s
[root@k8smaster k8s]# kubectl delete -f svc-nginx.yaml
service "svc-nginx" deleted

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：
创建：kubectl create -f svc-nginx.yaml
删除：kubectl delete -f svc-nginx.yaml
小结
至此，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。

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