k8s部署nginx，了解Pod，ReplicationController，Service，Deployment等方式部署nginx

环境说明：

k8s：1.5.2

docker：1.13.1

nginx：1.15.4

上一篇博客专门讲了如何通过yum方式搭建k8s集群传送门

虽然现在yum方式搭建k8s集群有点过时了，但是yum方式搭建的k8s集群用来学习是完全足够的，后面有时间我会用kubeadmin方式重新搭建一套。

通过Pod方式部署nginx

编辑nginx-pod.yaml

#创建并且切换到工作目录，
vi nginx-pod.yaml
#---内容如下
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.15.4
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - containerPort: 80
          hostPort: 80
          
#apiVersion跟k8s版本绑定，1.5.2用v1就完了
#kind是部署方式，先采用最简单的Pod
#指定了nginx镜像版本，以及镜像拉取策略——如果存在就不重新拉取
#指定了容器端口号以及映射主机的端口号

#然后通过kubectl命令创建pod运行nginx
kubectl create -f nginx-pod.yaml
kubectl get pods -o wide
#一直返回No resources found

解决执行kubectl get pods返回No resources found问题

vi /etc/kubernetes/apiserver

#找到”KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission_control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"这一行去掉ServiceAccount，保存退出
# 重启此服务
systemctl restart kube-apiserver

删除旧的pod，然后重新运行pod

kubectl delete -f nginx-pod.yaml
kubectl create -f nginx-pod.yaml
kubectl get pods -o wide
#这个时候能返回pod信息了，但是状态一直是ContainerCreating
kubectl describe pod nginx
#能看到有报错信息，failed for registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest

解决pod无法运行，报failed for registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest问题

#证书问题，从网上下载并复制到对应目录即可
yum install python-rhsm-certificates
wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm
rpm2cpio python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm | cpio -iv --to-stdout ./etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem | tee /etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem

还是老套路，删除旧的pod，然后重新运行pod

kubectl delete -f nginx-pod.yaml
kubectl create -f nginx-pod.yaml
kubectl get pods -o wide

#能看到如下信息，状态是Running，而且pod分配到了node02节点
[root@master working]# kubectl get pods -o wide
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
nginx         1/1       Running   0          32m       172.16.71.2   node02

#那么已知node02节点的ip是10.0.0.22，而且主机80端口映射到容器的80端口，就可以在浏览器输入http://10.0.0.22访问nginx了。
#也可以通过命令查看pod的ip地址，kubectl describe pod nginx

至此，通过Pod方式部署nginx已经完成了，但是k8s动态伸缩，回滚升级等等高级功能还需要用ReplicationController完成

通过ReplicationController方式部署nginx

编辑nginx-rc.yaml

vi nginx-rc.yaml

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: myweb
  labels:
    app: myweb
spec:
  replicas: 2  #'//指定副本数为2'
  selector:
    app: myweb
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myweb
    spec:
      containers:
      - name: myweb
        image: nginx:1.15.4
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
          hostPort: 50080

#kind选择ReplicationController
#指定pod名称myweb，以及标签app:myweb
#spec.replicas指定创建2个pod
#spec.selector指定通过app:myweb这个标签判断副本在k8s中的数量，如果数量不够指定的2，那么就继续创建pod，如果多于指定的2，那么就会删除多余的，删除时优先删除最晚创建的
#指定模板
#指定主机的50080端口映射容器的80端口

#每个字段什么意思以及怎么赋值都可以通过k8s提供的命令查看
#查看explain命令提示
kubectl explain -h
#查看rc有哪些配置
kubectl explain rc
kubectl explain rc.spec
kubectl explain rc.spec.selector
kubectl explain rc.spec.template
kubectl explain rc.spec.template.spec
kubectl explain rc.spec.template.metadata
kubectl explain rc.spec.template.metadata.labels

动态伸缩

vi nginx-rc.yaml
#找到replicas，修改replicas的值，比如修改为3，保存退出
spec:
  replicas: 3
  
kubectl apply -f nginx-rc.yaml
kubectl get pods -o wide
#可以看到如下信息，第三个myweb的pod已经在Running了
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
myweb-pc957   1/1       Running   0          18h       172.16.7.3    master
myweb-vqz83   1/1       Running   0          18h       172.16.13.2   node01
myweb-w71hq   1/1       Running   0          3m        172.16.71.3   node02

#把replicas值再改回2，重新执行apply命令，就又缩容到2了
kubectl apply -f nginx-rc.yaml
kubectl get pods -o wide

滚动升级和回滚

cp nginx-rc.yaml nginx-rc2.yaml
vi nginx-rc2.yaml
#修改为如下内容，name还有标签改成myweb2，nginx版本改成1.18.0，主机端口55080映射容器80端口

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: myweb2
  labels:
    app: myweb2
spec:
  replicas: 3 
  selector:
    app: myweb2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myweb2
    spec:
      containers:
      - name: myweb2
        image: nginx:1.18.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
          hostPort: 55080

#升级
kubectl rolling-update myweb -f nginx-rc2.yaml --update-period=30s
#回滚
kubectl rolling-update myweb2 -f nginx-rc.yaml --update-period=1s
#升级过程中回滚
kubectl rolling-update myweb myweb2 --update-period=10s --rollback

myweb到myweb2的升级过程如下（副本数还是3）：

先创建第一个myweb2的pod
第一个myweb2的pod运行成功且到30s了，关闭第一个myweb的pod，创建第二个myweb2的pod
第二个myweb2的pod运行成功且到30s后，依此类推
最后k8s集群中就只剩3个myweb2的pod

通过Service方式部署nginx

前提：通过ReplicationController部署的nginx已经存在于k8s集群中

编辑nginx-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myweb
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80
      nodePort: 30000
      targetPort: 80
  selector:
    app: myweb

#port指的是虚拟ip的端口，是kubeproxy访问端口
#nodePort指的是node节点的端口，可以提供外部访问，比如通过浏览器访问
#targetPort指的是pod容器的端口
#type选了NodePort，就是在任意节点都可以通过节点ip+nodePort访问，实际就是通过kubeproxy轮询对应pod

kubectl create -f nginx-svc.yaml

# k8s的3种ip地址
#node IP：节点的ip
#cluster IP：默认是10.254.0/16，固定的，提供负载均衡的功能，rr轮询，cluster IP是虚拟IP，仅供k8s内部访问，不能外部访问，自动关联pod ip
#pod IP：pod的容器ip地址

service的服务自动发现

kubectl scale rc myweb --replicas=4
#增加myweb的pod副本数量后，在svc会自动把新增的pod添加进去

通过Deployment部署nginx

rc控制pod的高可用，svc控制pod的外部访问，但是rc在做滚动升级的时候，由于标签的改动会导致svc短时间无法访问pod。此时就需要通过Deployment部署nginx。

编辑nginx-deployment.yaml

 vim nginx-deployment.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
#通过yum安装的k8s版本较低，apiVersion只能用这个，后续考虑通过kubeadmin安装最新版本的k8s集群
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3 
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.15.4
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80

#启动deployment        
kubectl create -f nginx-deployment.yaml
#暴露端口
kubectl expose deployment nginx-deployment --port=80 --type=NodePort
#升级,直接编辑配置即可
kubectl edit deployment nginx-deployment
#回滚
kubectl rollout undo deployment nginx-deployment
#升级和回滚都是通过rs控制，ReplicationSet，升级时会多一条rs记录，回滚时恢复到原来的rs记录
#查看历史版本,但之前通过edit和rollout方式升级和回滚导致历史版本信息较少
kubectl rollout history deployment nginx-deployment

#先delete掉nginx deployment
kubectl delete deployment nginx-deployment
#重新运行nginx-deployment，加--record参数
kubectl run nginx-deployment --image=nginx:1.15.4 --replicas=3 --record
#升级版本
kubectl set image deploy nginx-deployment nginx-deployment=nginx:1.18.0
#查看历史版本
kubectl rollout history deployment nginx-deployment
#回滚指定版本
kubectl rollout undo deployment nginx-deployment --to-revision=1

deployment的优势，可以不依赖配置文件完成rc所有功能，而且支持pod升级过程中仍然高可用。