Docker Kubernetes--资源清单，Pod生命周期，控制器

一、资源清单

- 格式如下：
	apiVersion: group/version　　//指明api资源属于哪个群组和版本，同一个组可以有多个版本
	        $ kubectl api-versions		//查询命令
	
	kind: 		//标记创建的资源类型，k8s主要支持以下资源类别
	       Pod,ReplicaSet,Deployment,StatefulSet,DaemonSet,Job,Cronjob
	    
	metadata:	//元数据
	        name：	//对像名称
	        namespace：	//对象属于哪个命名空间
	        labels：	//指定资源标签，标签是一种键值数据
	        		
	spec: 		//定义目标资源的期望状态
	
	$ kubectl explain pod		//查询帮助文档

1、资源清单内容与操作

1.1 生成模板

## 方法一:书写时候的查找方法，可以之直接通过explain一步一步查找参数内容用法
[root@server2 ~]# kubectl explain pod      ##查看pod所有参数，-required-带有required是必须存在的参数
[root@server2 ~]# kubectl explain pod.apiVersion   ##查看api对应需要添加的参数

## 方法二: 直接打开一个已经有的deployment，然后生成相应的yaml文件，进行参考
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo   1/1     Running   0          3h51m 
[root@server2 ~]# kubectl get pod demo -o yaml   ##生成一个yaml文件

1.2 自主式Pod资源清单

[root@server2 ~]# kubectl get all
[root@server2 ~]# kubectl delete deployments.apps nginx
deployment.apps "nginx" deleted
[root@server2 ~]# kubectl delete svc nginx
service "nginx" deleted
[root@server2 ~]# kubectl get all  #整理实验环境
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/demo   1/1     Running   0          3h38m

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   27d

[root@server2 ~]# vim pod.yml
[root@server2 ~]# kubectl apply -f pod.yml 
[root@server2 ~]# kubectl get pod
[root@server2 ~]# kubectl describe pod nginx

[root@server2 ~]# kubectl delete -f pod.yml 
[root@server2 ~]# kubectl get pod

[root@server2 ~]# vim pod.yml    ##编写yml文件，可用性较高
[root@server2 ~]# cat pod.yml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment    ##设置为deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: default   ##设置命名空间
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:    ##模板
    metadata:
      labels:   ##标签
        run: nginx
    spec:
      #nodeSelector:        ##指定运行节点的俩种方法(方法一)
      #  kubernetes.io/hostname: server4
      #nodeName: server3    ##指定运行节点的俩种方法(方法二)
      #hostNetwork: true    ##可以通过直接访问节点ip的方式访问，[root@westos Desktop]# curl 172.25.13.4
      containers:
      - name: nginx
        image: myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:    ##资源限制
          requests:
            cpu: 100m
            memeory: 100Mi
          limits:
            cpu: 0.5
            memory: 512Mi
        #- name: busyboxplus
        #  image: busyboxplus
        #  imagePullPolicy: IfNotPresent  ##本地有镜像，优先本地拉取，没有就需要联网拉取
        #  stdin: true     ##stdin和tty是为了保证交互式，相当于执行参数-it
        #  tty: true
[root@server2 ~]# kubectl apply -f pod.yml    ##deployment使用apply，会自动更新修改内容
				## $ kubectl create -f demo.yaml  ##不是deployment使用create,不会自动更新修改内容
deployment.apps/nginx created

运行效果测试，改变myapp版本。

[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo                   1/1     Running   0          4h49m
nginx-79cc587f-lq6k9   1/1     Running   0          4m15s
nginx-79cc587f-mdcz7   1/1     Running   0          4m10s
[root@server2 ~]# kubectl describe pod nginx-79cc587f-lq6k9 | less

留着旧的pod是为了回滚

##如果俩个镜像使用的是同一个端口，只有一个可以成功
[root@server2 ~]# vim pod.yml
        - name: busyboxplus
          image: busyboxplus
          imagePullPolicy: IfNotPresent  ##本地有镜像，优先本地拉取，没有就需要联网拉取
          stdin: true     ##stdin和tty是为了保证交互式，相当于执行参数-it
          tty: true
[root@server2 ~]# kubectl apply -f pod.yml 
deployment.apps/nginx configured
[root@server2 ~]# kubectl get pod 

2、标签

## 1.修改节点标签
[root@server2 ~]# kubectl get node --show-labels    ##查看节点标签
[root@server2 ~]# kubectl label nodes server3 app=nginx   ##打标签
node/server3 labeled
[root@server2 ~]# kubectl get nodes server3 --show-labels  ##查看节点server3的标签
NAME      STATUS   ROLES    AGE   VERSION   LABELS
server3   Ready    <none>   27d   v1.20.2   app=nginx,beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=server3,kubernetes.io/os=linux
[root@server2 ~]# kubectl label nodes server3 app=myapp --overwrite  ##重新覆盖
node/server3 labeled
[root@server2 ~]# kubectl get nodes server3 --show-labels   ##查看修改内容
NAME      STATUS   ROLES    AGE   VERSION   LABELS
server3   Ready    <none>   27d   v1.20.2   app=myapp,beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=server3,kubernetes.io/os=linux
[root@server2 ~]# kubectl label nodes server3 app-
node/server3 labeled
[root@server2 ~]# kubectl get nodes server3 --show-labels  ##删除标签
NAME      STATUS   ROLES    AGE   VERSION   LABELS
server3   Ready    <none>   27d   v1.20.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=server3,kubernetes.io/os=linux

## 2. 修改pod标签

[root@server2 ~]# kubectl get pod --show-labels
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
demo                   1/1     Running   0          6h12m   run=demo
nginx-79cc587f-cr7vs   1/1     Running   0          15m     pod-template-hash=79cc587f,run=nginx
nginx-79cc587f-hc9lz   1/1     Running   0          15m     pod-template-hash=79cc587f,run=nginx
[root@server2 ~]# kubectl label pod demo run=demo2 --overwrite
pod/demo labeled
[root@server2 ~]# kubectl get pod --show-labels
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
demo                   1/1     Running   0          6h12m   run=demo2
nginx-79cc587f-cr7vs   1/1     Running   0          15m     pod-template-hash=79cc587f,run=nginx
nginx-79cc587f-hc9lz   1/1     Running   0          15m     pod-template-hash=79cc587f,run=nginx

##3.查看有相应标签的项
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L run

3、清理deployment

[root@server2 ~]# kubectl delete -f pod.yml 
deployment.apps "nginx" deleted
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo   1/1     Running   0          6h14m

二、Pod生命周期

k8s官网 : https://kubernetes.io/zh/docs/home/

1、 livenessProbe

[root@server2 ~]# vim live.yml           ##编辑示例文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-exec
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: busyboxplus
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 2
      periodSeconds: 3
[root@server2 ~]# kubectl create -f live.yml    ##创建
[root@server2 ~]# kubectl get pod     ##查看创建的pod，执行成功不会报错。执行错误会一直重启.
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo            1/1     Running   0          7h44m
liveness-exec   1/1     Running   0          12s
[root@server2 ~]# kubectl describe pod liveness-exec

[root@server2 ~]# kubectl delete -f live.yml 
pod "liveness-exec" deleted

2、readinessPeobe

文件存在

[root@server2 ~]# cat live.yml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-exec
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: myapp:v1
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 80
      initialDelaySeconds: 2
      periodSeconds: 3
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /hostname.html   #文件存在
        port: 80
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3
[root@server2 ~]# kubectl create -f live.yml
[root@server2 ~]# kubectl get pod
[root@server2 ~]# kubectl describe pod liveness-exec    ##查看详细信息，发现启动成功

文件不存在就一直请求服务

[root@server2 ~]# kubectl delete -f live.yml
pod "liveness-exec" deleted
[root@server2 ~]# vim live.yml 
        path: /test.html   #没有这个文件就一直请求服务
[root@server2 ~]# kubectl create -f live.yml 
pod/liveness-exec created
[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo            1/1     Running   0          8h
liveness-exec   0/1     Running   0          33s
[root@server2 ~]# kubectl describe pod liveness-exec

[root@server2 ~]# kubectl exec -it liveness-exec -- sh 
/ # cd usr/share/nginx/
/usr/share/nginx # ls
html
/usr/share/nginx # cd html/
/usr/share/nginx/html # ls
50x.html    index.html
/usr/share/nginx/html # touch test.html
/usr/share/nginx/html # ls
50x.html    index.html  test.html
/usr/share/nginx/html # exit

[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo            1/1     Running   0          8h
liveness-exec   1/1     Running   0          95s

3、使用init容器的情况initContainers

创建service

[root@server2 ~]# cat service.yml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
[root@server2 ~]# kubectl create -f service.yml
[root@server2 ~]# kubectl get svc
[root@server2 ~]# kubectl describe svc myservice

##测试解析myservice
[root@server2 ~]# kubectl attach demo  -it
/ # nslookup myservice  ##可以解析到myservice
/ # nslookup mydb        ##解析不到mydb / #

测试

[root@server2 ~]# vim init.yml
[root@server2 ~]# cat init.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: myapp:v1
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busyboxplus
    command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.default.svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]

[root@server2 ~]# kubectl delete -f service.yml     ##删除myservice服务 service "myservice" deleted 
[root@server2 ~]# kubectl create -f init.yml         ##创建pod
[root@server2 ~]# kubectl get pod                    ##查看pod，发现初始化失败
[root@server2 ~]# kubectl create -f service.yml 
[root@server2 ~]# kubectl get pod
[root@server2 ~]# kubectl delete -f init.yml         ##实验做完之后删除，保证环境的纯净
pod "myapp-pod" deleted

三、控制器

• Pod 的分类：
  自主式 Pod：Pod 退出后不会被创建
  控制器管理的 Pod：在控制器的生命周期里，始终要维持 Pod 的副本数目

1、ReplicaSet控制器

- Replication Controller和ReplicaSet 
   ReplicaSet 是下一代的 Replication Controller，官方推荐使用ReplicaSet。 
   ReplicaSet 和 Replication Controller 的唯一区别是选择器的支持，
   ReplicaSet 支持新的基于集合的选择器需求。 
   ReplicaSet 确保任何时间都有指定数量的 Pod 副本在运行。 
   虽然 ReplicaSets 可以独立使用，但今天它主要被Deployments 用作协调 Pod 创建、删除和更新的机制。

[root@server2 ~]# vim rs.yml
[root@server2 ~]# kubectl apply -f rs.yml 
replicaset.apps/replicaset-example created
[root@server2 ~]# kubectl get rs    ##查看rs
NAME                 DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset-example   3         3         1       5s
[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo                       1/1     Running   1          9h
liveness-exec              1/1     Running   0          63m
replicaset-example-4hdkg   1/1     Running   0          27s
replicaset-example-85rxq   1/1     Running   0          27s
replicaset-example-n7tp2   1/1     Running   0          27s
[root@server2 ~]# kubectl delete rs replicaset-example
replicaset.apps "replicaset-example" deleted
[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo            1/1     Running   1          9h
liveness-exec   1/1     Running   0          64m

[root@server2 ~]# cat rs.yml 
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: replicaset-example
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: myapp:v1

2、Deployment控制器

Deployment 为 Pod 和 ReplicaSet 提供了一个申明式的定义方法。
典型的应用场景：
用来创建Pod和ReplicaSet
滚动更新和回滚
扩容和缩容
暂停与恢复

[root@server2 ~]# vim rs.yml 
[root@server2 ~]# kubectl apply -f rs.yml
deployment.apps/deployment created
[root@server2 ~]# kubectl get pod
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo                          1/1     Running   1          9h
deployment-6456d7c676-856mr   1/1     Running   0          39s
deployment-6456d7c676-mbx72   1/1     Running   0          39s
deployment-6456d7c676-tt6ld   1/1     Running   0          39s
liveness-exec                 1/1     Running   0          71m
[root@server2 ~]# kubectl get pod --show-labels  ##显示所有标签

[root@server2 ~]# kubectl label pod deployment-6456d7c676-856mr app=myapp --overwrite
pod/deployment-6456d7c676-856mr labeled
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
[root@server2 ~]# kubectl get pod --show-labels  #控制器副本定义的是3个，通过标签匹配3个副本，标签被改变后会重新创建副本。
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app

[root@server2 ~]# vim rs.yml 
 image: myapp:v2  #滚动更新 
[root@server2 ~]# kubectl apply -f rs.yml
deployment.apps/deployment configured
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app
[root@server2 ~]# kubectl delete pod deployment-6456d7c676-856mr
pod "deployment-6456d7c676-856mr" deleted
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app
[root@server2 ~]# kubectl get rs
NAME                    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
deployment-6456d7c676   0         0         0       10m
deployment-6d4f5bf58f   3         3         3       2m21s

[root@server2 ~]# vim rs.yml 
 image: myapp:v1  
[root@server2 ~]# kubectl apply -f rs.yml
deployment.apps/deployment configured
[root@server2 ~]# kubectl get rs
NAME                    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
deployment-6456d7c676   3         3         3       12m
deployment-6d4f5bf58f   0         0         0       4m38s
[root@server2 ~]# kubectl get pod 

[root@server2 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1     <none>        443/TCP   27d
myservice    ClusterIP   10.109.37.8   <none>        80/TCP    73m
[root@server2 ~]# kubectl describe svc myservice
[root@server2 ~]# kubectl delete -f service.yml 
service "myservice" deleted
[root@server2 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   27d

[root@server2 ~]# kubectl expose deployment deployment --port=80   ##暴露80端口 service/deployment exposed
[root@server2 ~]# kubectl get svc
[root@server2 ~]# kubectl describe svc deployment    ##查看详细信息，有三个pod节点ip
[root@server2 ~]# kubectl svc deployment -o yaml | less

[root@server2 ~]# kubectl get pod 
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app
[root@server2 ~]# kubectl label pod deployment-6456d7c676-cbj6j app=myapp --overwrite
pod/deployment-6456d7c676-cbj6j labeled
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
[root@server2 ~]# kubectl get pod --show-labels  #控制器副本定义的是3个，通过标签匹配3个副本，标签被改变后会重新创建副本。
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app
[root@server2 ~]# kubectl edit svc deployment9 
app: myapp
[root@server2 ~]# kubectl describe svc deployment #根据标签选择受控主机

[root@server2 ~]# kubectl delete -f rs.yml 
[root@server2 ~]# kubectl delete svc deployment
[root@server2 ~]# kubectl get all     #查看是否清理干净
[root@server2 ~]# kubectl delete pod/deployment-6456d7c676-cbj6j ##不属于deployment：nginx

3、DaemonSet控制器

DaemonSet 确保全部（或者某些）节点上运行一个 Pod 的副本。当有节点加入集群时， 也会为他们新增一个 Pod 。当有节点从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。

DaemonSet 的典型用法：
在每个节点上运行集群存储 DaemonSet，例如 glusterd、ceph。
在每个节点上运行日志收集 DaemonSet，例如 fluentd、logstash。
在每个节点上运行监控 DaemonSet，例如 Prometheus Node Exporter、zabbix agent等

一个简单的用法是在所有的节点上都启动一个 DaemonSet，将被作为每种类型的 daemon 使用。
一个稍微复杂的用法是单独对每种 daemon 类型使用多个 DaemonSet，但具有不同的标志， 并且对不同硬件类型具有不同的内存、CPU 要求。

[root@server1 harbor]# docker search zabbix-agent
[root@server1 harbor]# docker pull zabbix/zabbix-agent
[root@server1 harbor]# docker tag zabbix/zabbix-agent:latest reg.westos.org/library/zabbix-agent:latest
[root@server1 harbor]# docker push reg.westos.org/library/zabbix-agent:latest 
The push refers to repository [reg.westos.org/library/zabbix-agent]

[root@server2 ~]# vim daemonset.yml 
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: daemonset-example
  labels:
    k8s-app: zabbix-agent
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: zabbix-agent
  template:
    metadata:
      labels:
        name: zabbix-agent
    spec:
      containers:
      - name: zabbix-agent
        image: zabbix-agent

[root@server2 ~]# kubectl apply -f daemonset.yml   ##执行之后会在每一个节点上都运行一个zabbix 
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
[root@server2 ~]# kubectl get pod -o wide   ##发现server3和server4上都运行有zabbix
[root@server2 ~]# kubectl delete -f daemonset.yml 

4、Job

执行批处理任务，仅执行一次任务，保证任务的一个或多个Pod成功结束

[root@server1 harbor]# docker pull perl
[root@server1 harbor]# docker tag perl:latest reg.westos.org/library/perl:latest
[root@server1 harbor]# docker push reg.westos.org/library/perl:latest 

[root@server2 ~]# vim job.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl       ##server1上拉取上传到仓库
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]   ##显示pi后面2000位小数
      restartPolicy: Never        ##不会重启
  backoffLimit: 4          ##出错次数限制为4次

[root@server2 ~]# kubectl create -f job.yml 
job.batch/pi created 
[root@server2 ~]# kubectl get pod 
[root@server2 ~]# kubectl describe pod pi-hjkcl
[root@server2 ~]# kubectl logs pi-hjkcl    ##查看生成的日志信息 
[root@server2 ~]# kubectl delete -f job.yml 

5、CronJob

Cron Job 创建基于时间调度的 Jobs。
一个 CronJob 对象就像 crontab (cron table) 文件中的一行，它用 Cron 格式进行编写，并周期性地在给定的调度时间执行 Job。

[root@server2 ~]# vim cronjob.yml 
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busyboxplus
            imagePullPolicy: IfNotPresent
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo Hello from the Kubernetes cluster
          restartPolicy: OnFailure
[root@server2 ~]# kubectl create -f cronjob.yml   
cronjob.batch/hello created
[root@server2 ~]# kubectl get all

[root@server2 ~]# kubectl get pod   ##发生了调度 
[root@server2 ~]# kubectl get all   
[root@server2 ~]# kubectl logs hello-1614693060-dmcfw
Tue Mar  2 13:51:04 UTC 2021
Hello from the Kubernetes cluster
[root@server2 ~]# kubectl delete -f cronjob.yml  ##也可以通过文件删除
cronjob.batch "hello" deleted