目录

  • ​​1. Kubernetes介绍​​
  • ​​1.1 应用部署方式演变​​
  • ​​1.2 kubernetes简介​​
  • ​​1.3 kubernetes组件​​
  • ​​1.4 kubernetes概念​​
  • ​​2. kubernetes集群环境搭建​​
  • ​​2.1 前置知识点​​
  • ​​2.2 kubeadm 部署方式介绍​​
  • ​​2.3 安装要求​​
  • ​​2.4 最终目标​​
  • ​​2.5 准备环境​​
  • ​​2.6 系统初始化​​
  • ​​2.6.1 设置系统主机名以及 Host 文件的相互解析​​
  • ​​2.6.2 安装依赖文件(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.3 设置防火墙为 Iptables 并设置空规则(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.4 关闭 SELINUX(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.5 调整内核参数,对于 K8S(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.6 调整系统时区(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.7 设置 rsyslogd 和 systemd journald(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.8 kube-proxy开启ipvs的前置条件(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.9 安装 Docker 软件(所有节点都要操作)​​
  • ​​2.6.10 安装 Kubeadm (所有节点都要操作)​​
  • ​​2.7 部署Kubernetes Master​​
  • ​​2.7.1 初始化主节点(主节点操作)​​
  • ​​2.7.2 加入主节点以及其余工作节点​​
  • ​​2.7.3 部署网络​​
  • ​​2.8 测试kubernetes 集群​​
  • ​​2.8.1 部署nginx 测试​​
  • ​​3 资源管理​​
  • ​​3.1 资源管理介绍​​
  • ​​3.2 资源管理方式​​
  • ​​3.2.1 命令式对象管理​​
  • ​​3.2.2 命令式对象配置​​
  • ​​3.2.3 声明式对象配置​​

1. Kubernetes介绍

1.1 应用部署方式演变

在部署应用程序的方式上,主要经历了三个时代:

  • 传统部署:互联网早期,会直接将应用程序部署在物理机上
  • 优点:简单,不需要其它技术的参与

    缺点:不能为应用程序定义资源使用边界,很难合理地分配计算资源,而且程序之间容易产生影响

  • 虚拟化部署:可以在一台物理机上运行多个虚拟机,每个虚拟机都是独立的一个环境
  • 优点:程序环境不会相互产生影响,提供了一定程度的安全性

    缺点:增加了操作系统,浪费了部分资源

  • 容器化部署:与虚拟化类似,但是共享了操作系统
  • 优点:

    可以保证每个容器拥有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等

    运行应用程序所需要的资源都被容器包装,并和底层基础架构解耦

    容器化的应用程序可以跨云服务商、跨Linux操作系统发行版进行部署

Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_docker

容器化部署方式给带来很多的便利,但是也会出现一些问题,比如说:

  • 一个容器故障停机了,怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器
  • 当并发访问量变大的时候,怎么样做到横向扩展容器数量

这些容器管理的问题统称为容器编排问题,为了解决这些容器编排问题,就产生了一些容器编排的软件:

  • Swarm:Docker自己的容器编排工具
  • Mesos:Apache的一个资源统一管控的工具,需要和Marathon结合使用
  • Kubernetes:Google开源的的容器编排工具

Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_容器_02

1.2 kubernetes简介

Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_docker_03

kubernetes,是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案,是谷歌严格保密十几年的秘密武器----Borg系统的一个开源版本,于2014年9月发布第一个版本,2015年7月发布第一个正式版本。

kubernetes的本质是一组服务器集群,它可以在集群的每个节点上运行特定的程序,来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化,主要提供了如下的主要功能:

  • 自我修复:一旦某一个容器崩溃,能够在1秒中左右迅速启动新的容器
  • 弹性伸缩:可以根据需要,自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
  • 服务发现:服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
  • 负载均衡:如果一个服务起动了多个容器,能够自动实现请求的负载均衡
  • 版本回退:如果发现新发布的程序版本有问题,可以立即回退到原来的版本
  • 存储编排:可以根据容器自身的需求自动创建存储卷

1.3 kubernetes组件

一个kubernetes集群主要是由控制节点(master)、**工作节点(node)**构成,每个节点上都会安装不同的组件。

master:集群的控制平面,负责集群的决策 ( 管理 )


ApiServer : 资源操作的唯一入口,接收用户输入的命令,提供认证、授权、API注册和发现等机制

Scheduler : 负责集群资源调度,按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上

ControllerManager : 负责维护集群的状态,比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等

Etcd :负责存储集群中各种资源对象的信息


node:集群的数据平面,负责为容器提供运行环境 ( 干活 )


Kubelet : 负责维护容器的生命周期,即通过控制docker,来创建、更新、销毁容器

KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡

Docker : 负责节点上容器的各种操作


Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_容器_04

下面,以部署一个nginx服务来说明kubernetes系统各个组件调用关系:

  1. 首先要明确,一旦kubernetes环境启动之后,master和node都会将自身的信息存储到etcd数据库中
  2. 一个nginx服务的安装请求会首先被发送到master节点的apiServer组件
  3. apiServer组件会调用scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上
    在此时,它会从etcd中读取各个node节点的信息,然后按照一定的算法进行选择,并将结果告知apiServer
  4. apiServer调用controller-manager去调度Node节点安装nginx服务
  5. kubelet接收到指令后,会通知docker,然后由docker来启动一个nginx的pod
    pod是kubernetes的最小操作单元,容器必须跑在pod中至此,
  6. 一个nginx服务就运行了,如果需要访问nginx,就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理

这样,外界用户就可以访问集群中的nginx服务了

1.4 kubernetes概念

Master:集群控制节点,每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控

Node:工作负载节点,由master分配容器到这些node工作节点上,然后node节点上的docker负责容器的运行

Pod:kubernetes的最小控制单元,容器都是运行在pod中的,一个pod中可以有1个或者多个容器

Controller:控制器,通过它来实现对pod的管理,比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等

Service:pod对外服务的统一入口,下面可以维护者同一类的多个pod

Label:标签,用于对pod进行分类,同一类pod会拥有相同的标签

NameSpace:命名空间,用来隔离pod的运行环境

2. kubernetes集群环境搭建

2.1 前置知识点

目前生产部署Kubernetes 集群主要有两种方式:

kubeadm

Kubeadm 是一个K8s 部署工具,提供kubeadm init 和kubeadm join,用于快速部署Kubernetes 集群。

官方地址:https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

二进制包

从github 下载发行版的二进制包,手动部署每个组件,组成Kubernetes 集群。

Kubeadm 降低部署门槛,但屏蔽了很多细节,遇到问题很难排查。如果想更容易可控,推荐使用二进制包部署Kubernetes 集群,虽然手动部署麻烦点,期间可以学习很多工作原理,也利于后期维护。

Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_kubernetes_05

2.2 kubeadm 部署方式介绍

kubeadm 是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes 集群的工具,这个工具能通过两条指令完成一个kubernetes 集群的部署:

  • 创建一个Master 节点kubeadm init
  • 将Node 节点加入到当前集群中$ kubeadm join <Master 节点的IP 和端口>

2.3 安装要求

在开始之前,部署Kubernetes 集群机器需要满足以下几个条件:

  • 一台或多台机器,操作系统CentOS7.x-86_x64
  • 硬件配置:2GB 或更多RAM,2 个CPU 或更多CPU,硬盘30GB 或更多
  • 集群中所有机器之间网络互通
  • 可以访问外网,需要拉取镜像
  • 禁止swap 分区

2.4 最终目标

  • 在所有节点上安装Docker 和kubeadm
  • 部署Kubernetes Master
  • 部署容器网络插件
  • 部署Kubernetes Node,将节点加入Kubernetes 集群中
  • 部署Dashboard Web 页面,可视化查看Kubernetes 资源

2.5 准备环境

Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_docker_06

角色

IP地址

组件

k8s-master01

192.168.5.3

docker,kubectl,kubeadm,kubelet

k8s-node01

192.168.5.4

docker,kubectl,kubeadm,kubelet

k8s-node02

192.168.5.5

docker,kubectl,kubeadm,kubelet

2.6 系统初始化

2.6.1 设置系统主机名以及 Host 文件的相互解析

hostnamectl set-hostname k8s-master01 && bash
hostnamectl set-hostname k8s-node01 && bash
hostnamectl set-hostname k8s-node02 && bash
cat <<EOF>> /etc/hosts
192.168.5.3 k8s-master01
192.168.5.4 k8s-node01
192.168.5.5 k8s-node02
EOF
scp /etc/hosts root@192.168.5.4:/etc/hosts 
scp /etc/hosts root@192.168.5.5:/etc/hosts

2.6.2 安装依赖文件(所有节点都要操作)

yum install -y conntrack ntpdate ntp ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim net-tools git

2.6.3 设置防火墙为 Iptables 并设置空规则(所有节点都要操作)

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

2.6.4 关闭 SELINUX(所有节点都要操作)

swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

2.6.5 调整内核参数,对于 K8S(所有节点都要操作)

modprobe br_netfilter

cat <<EOF> kubernetes.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
vm.swappiness=0 # 禁止使用 swap 空间,只有当系统 OOM 时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1 # 不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0 # 开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF

cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

2.6.6 调整系统时区(所有节点都要操作)

# 设置系统时区为 中国/上海
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
# 将当前的 UTC 时间写入硬件时钟
timedatectl set-local-rtc 0
# 重启依赖于系统时间的服务
systemctl restart rsyslog
systemctl restart crond

2.6.7 设置 rsyslogd 和 systemd journald(所有节点都要操作)

# 持久化保存日志的目录
mkdir /var/log/journal
mkdir /etc/systemd/journald.conf.d
cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf <<EOF
[Journal]
# 持久化保存到磁盘
Storage=persistent

# 压缩历史日志
Compress=yes

SyncIntervalSec=5m
RateLimitInterval=30s
RateLimitBurst=1000

# 最大占用空间 10G
SystemMaxUse=10G

# 单日志文件最大 200M
SystemMaxFileSize=200M

# 日志保存时间 2 周
MaxRetentionSec=2week

# 不将日志转发到 syslog
ForwardToSyslog=no
EOF

systemctl restart systemd-journald

2.6.8 kube-proxy开启ipvs的前置条件(所有节点都要操作)

cat <<EOF> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules 
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

2.6.9 安装 Docker 软件(所有节点都要操作)

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

yum install -y docker-ce

## 创建 /etc/docker 目录
mkdir /etc/docker

cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
}
}
EOF
mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
# 重启docker服务
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker

上传文件到​​/etc/yum.repos.d/ ​​​目录下,也可以 代替 ​​yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo ​​命令

docker-ce.repo

[docker-ce-stable]
name=Docker CE Stable - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/$basearch/stable
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-stable-debuginfo]
name=Docker CE Stable - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/debug-$basearch/stable
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-stable-source]
name=Docker CE Stable - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/source/stable
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test]
name=Docker CE Test - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/$basearch/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test-debuginfo]
name=Docker CE Test - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/debug-$basearch/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test-source]
name=Docker CE Test - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/source/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly]
name=Docker CE Nightly - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/$basearch/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly-debuginfo]
name=Docker CE Nightly - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/debug-$basearch/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly-source]
name=Docker CE Nightly - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/$releasever/source/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

2.6.10 安装 Kubeadm (所有节点都要操作)

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

yum install -y kubelet kubeadm kubectl && systemctl enable kubelet

2.7 部署Kubernetes Master

2.7.1 初始化主节点(主节点操作)

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.5.3 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.21.1 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

2.7.2 加入主节点以及其余工作节点

kubeadm join 192.168.5.3:6443 --token h0uelc.l46qp29nxscke7f7 \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:abc807778e24bff73362ceeb783cc7f6feec96f20b4fd707c3f8e8312294e28f

2.7.3 部署网络

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

下边是文件

---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
name: psp.flannel.unprivileged
annotations:
seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default
seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default
apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default
apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default
spec:
privileged: false
volumes:
- configMap
- secret
- emptyDir
- hostPath
allowedHostPaths:
- pathPrefix: "/etc/cni/net.d"
- pathPrefix: "/etc/kube-flannel"
- pathPrefix: "/run/flannel"
readOnlyRootFilesystem: false
# Users and groups
runAsUser:
rule: RunAsAny
supplementalGroups:
rule: RunAsAny
fsGroup:
rule: RunAsAny
# Privilege Escalation
allowPrivilegeEscalation: false
defaultAllowPrivilegeEscalation: false
# Capabilities
allowedCapabilities: ['NET_ADMIN', 'NET_RAW']
defaultAddCapabilities: []
requiredDropCapabilities: []
# Host namespaces
hostPID: false
hostIPC: false
hostNetwork: true
hostPorts:
- min: 0
max: 65535
# SELinux
seLinux:
# SELinux is unused in CaaSP
rule: 'RunAsAny'
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: flannel
rules:
- apiGroups: ['extensions']
resources: ['podsecuritypolicies']
verbs: ['use']
resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']
- apiGroups:
- ""
resources:
- pods
verbs:
- get
- apiGroups:
- ""
resources:
- nodes
verbs:
- list
- watch
- apiGroups:
- ""
resources:
- nodes/status
verbs:
- patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: flannel
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: flannel
namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: flannel
namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
name: kube-flannel-cfg
namespace: kube-system
labels:
tier: node
app: flannel
data:
cni-conf.json: |
{
"name": "cbr0",
"cniVersion": "0.3.1",
"plugins": [
{
"type": "flannel",
"delegate": {
"hairpinMode": true,
"isDefaultGateway": true
}
},
{
"type": "portmap",
"capabilities": {
"portMappings": true
}
}
]
}
net-conf.json: |
{
"Network": "10.244.0.0/16",
"Backend": {
"Type": "vxlan"
}
}
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: kube-flannel-ds
namespace: kube-system
labels:
tier: node
app: flannel
spec:
selector:
matchLabels:
app: flannel
template:
metadata:
labels:
tier: node
app: flannel
spec:
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/os
operator: In
values:
- linux
hostNetwork: true
priorityClassName: system-node-critical
tolerations:
- operator: Exists
effect: NoSchedule
serviceAccountName: flannel
initContainers:
- name: install-cni
image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
command:
- cp
args:
- -f
- /etc/kube-flannel/cni-conf.json
- /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
volumeMounts:
- name: cni
mountPath: /etc/cni/net.d
- name: flannel-cfg
mountPath: /etc/kube-flannel/
containers:
- name: kube-flannel
image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
command:
- /opt/bin/flanneld
args:
- --ip-masq
- --kube-subnet-mgr
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "50Mi"
limits:
cpu: "100m"
memory: "50Mi"
securityContext:
privileged: false
capabilities:
add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
env:
- name: POD_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.name
- name: POD_NAMESPACE
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.namespace
volumeMounts:
- name: run
mountPath: /run/flannel
- name: flannel-cfg
mountPath: /etc/kube-flannel/
volumes:
- name: run
hostPath:
path: /run/flannel
- name: cni
hostPath:
path: /etc/cni/net.d
- name: flannel-cfg
configMap:
name: kube-flannel-cfg

2.8 测试kubernetes 集群

2.8.1 部署nginx 测试

kubectl create deployment nginx --image=nginx

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

kubectl get pod,svc

3 资源管理

3.1 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。


Kubernetes(k8s)快速入门和环境部署_kubernetes_07


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


3.2 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
    ​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

3.2.1 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

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:latest -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

# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
pod "pod" deleted

# 删除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted

3.2.2 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。

1) 创建一个nginxpod.yaml,内容如下:

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: dev

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginxpod
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx-containers
image: nginx:latest

2)执行create命令,创建资源:

[root@master ~]# 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

3)执行get命令,查看资源:

[root@master ~]#  kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME STATUS AGE
namespace/dev Active 18s

NAME 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

4)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,可以简单的认为:命令 + yaml配置文件(里面是命令需要的各种参数)

3.2.3 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@master ~]# 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@master ~]# 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   node1: HOME/


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