Kubernetes学习二：资源管理及入门实战

此部分上接kubernetes学习一：https://blog.csdn.net/weixin_43155804/article/details/125831675?spm=1001.2014.3001.5502

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。

在这里插入图片描述

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 `YAML` 语法介绍

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"。

<!--XML语法格式-->
<xiaoming>
    <age>15</age>
    <address>Beijing</address>
</heima>

# yaml的语法格式
xiaoming:
  age: 15
  address: 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: heima     # 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: line1
    line2     # 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):
heima:
  age: 15
  address: Beijing
# 形式二(了解):
heima: {
    
    age: 15,address: Beijing}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:
  - 顺义
  - 昌平  
# 形式二(了解):
address: [顺义,昌平]

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

3.3 资源管理方式

k8s的资源管理方式有三种形式：

命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

[root@master ~]# 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
```
[root@master ~]# 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
```
[root@master ~]# kubectl apply -f nginx-pod.yaml
```

3.3.1 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
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-6867cdf567-ppmrj   1/1     Running   2          47h

# 查看某个pod
# kubectl get pod pod_name
[root@master ~]# kubectl get pod nginx-6867cdf567-ppmrj
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-6867cdf567-ppmrj   1/1     Running   2          47h

# 查看某个pod,以yaml格式展示结果
[root@master ~]# kubectl get pod nginx-6867cdf567-ppmrj -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: "2022-07-01T08:00:15Z"
  generateName: nginx-6867cdf567-
  labels:
    app: nginx
    pod-template-hash: 6867cdf567
  name: nginx-6867cdf567-ppmrj
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: ReplicaSet
    name: nginx-6867cdf567
    uid: b501215e-964d-482f-a5d7-4d6d11b21e69
  resourceVersion: "4624"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/nginx-6867cdf567-ppmrj
  uid: 10ff65fc-3fc5-40d2-822d-fe0b50eb7e41
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.14-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: nginx
    resources: {
    
    }
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
      name: default-token-4fbwq
      readOnly: true
  dnsPolicy: ClusterFirst
  enableServiceLinks: true
  nodeName: node1
  priority: 0
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  securityContext: {
    
    }
  serviceAccount: default
  serviceAccountName: default
  terminationGracePeriodSeconds: 30
  tolerations:
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/not-ready
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/unreachable
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  volumes:
  - name: default-token-4fbwq
    secret:
      defaultMode: 420
      secretName: default-token-4fbwq
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2022-07-01T08:00:15Z"
    status: "True"
    type: Initialized
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2022-07-03T02:47:06Z"
    status: "True"
    type: Ready
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2022-07-03T02:47:06Z"
    status: "True"
    type: ContainersReady
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2022-07-01T08:00:15Z"
    status: "True"
    type: PodScheduled
  containerStatuses:
  - containerID: docker://c26f7b36588d1569569af1ff06368851e0d6dad4f99803fa3bdfa4403b4baf22
    image: nginx:1.14-alpine
    imageID: docker-pullable://nginx@sha256:485b610fefec7ff6c463ced9623314a04ed67e3945b9c08d7e53a47f6d108dc7
    lastState:
      terminated:
        containerID: docker://27c9355f64a8e92aebf671bbd27c5238392f5b7d913727b21f3e5039bea5cd7e
        exitCode: 255
        finishedAt: "2022-07-03T02:46:51Z"
        reason: Error
        startedAt: "2022-07-03T02:34:05Z"
    name: nginx
    ready: true
    restartCount: 2
    started: true
    state:
      running:
        startedAt: "2022-07-03T02:47:05Z"
  hostIP: 192.168.79.101
  phase: Running
  podIP: 10.244.2.4
  podIPs:
  - ip: 10.244.2.4
  qosClass: BestEffort
  startTime: "2022-07-01T08:00:15Z"

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

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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 test
namespace/test created

# 获取namespace
[root@master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   2d
kube-node-lease   Active   2d
kube-public       Active   2d
kube-system       Active   2d
test              Active   32s

# 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 test
NAME                    READY   STATUS             RESTARTS   AGE
pod-644584df94-45vzt    1/1     Running            0          4m33s

# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-644584df94-45vzt -n test
pod "pod-644584df94-45vzt" deleted
# 删除之后 查看pod还存在一个新的，这就是pod控制器新创建的，需要直接删除该命名空间，该空间下的pod就会被删除
[root@master ~]# kubectl get pod -n test
NAME                    READY   STATUS             RESTARTS   AGE
pod-644584df94-tt8c4    1/1     Running            0          19s

# 删除指定的namespace (ns 为namespace的缩写)
[root@master ~]# kubectl delete ns test
namespace "test" deleted


# 练习2
[root@master ~]# kubectl create namespace test2
namespace/test2 created

[root@master ~]# kubectl run pod --image=tomcat:latest -n test2
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

[root@master ~]# kubectl get pod -n test2
NAME                   READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod-7d6ddcbdcb-kl4lh   0/1     ContainerCreating   0          13s

[root@master ~]# kubectl get pod -n test2
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-7d6ddcbdcb-kl4lh   1/1     Running   0          25s
[root@master ~]# kubectl delete ns test2
namespace "test" deleted

3.3.2 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。

创建一个nginx_pod.yaml，内容如下：

[root@master ~]# vim nginx_pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: testns

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod-new
  namespace: testns
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest

执行create命令，创建资源：

[root@master ~]# kubectl create -f nginx_pod.yaml
namespace/testns created
pod/nginx-pod-new created

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

执行get命令，查看资源：

[root@master ~]# kubectl get -f nginx_pod.yaml
NAME               STATUS   AGE
namespace/testns   Active   21s

NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-pod-new   1/1     Running   0          20s

这样就显示了两个资源对象的信息

执行delete命令，删除资源：

[root@master ~]# kubectl delete -f nginx_pod.yaml
namespace "testns" deleted
pod "nginx-pod-new" deleted

此时发现两个资源对象被删除了

总结:

上述的所有创建、查看、删除都是根据yaml文件进行的，k8s会根据yaml文件中的资源类型（namespace、pod等）去查找对应namespace中的pod信息，执行对应的新建删除查看等操作。

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）

3.3.3 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。

# 第一次执行时，kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@master ~]# kubectl apply -f nginx_pod.yaml
namespace/testns created
pod/nginx-pod-new 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 nginx_pod.yaml
namespace/testns unchanged
pod/pod/nginx-pod-new unchanged

# 修改一下yaml中pod的名字为 nginx-pod，版本1.17.2 再次运行，发下已经对其进行了更新
[root@master ~]# kubectl apply -f nginx_pod.yaml
namespace/testns unchanged
pod/nginx-pod created
[root@master ~]# kubectl get pods -n testns
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod       1/1     Running   0          93s
nginx-pod-new   1/1     Running   0          2m26s
[root@master ~]#

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 ?

# 在node节点运行，发现运行不了
[root@node1 ~]# kubectl get nodes
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

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 ~/.kube node1:~/

[root@master ~]# scp -r ~/.kube node1:~/
The authenticity of host 'node1 (192.168.79.101)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:aFKR47V4wpGwAGUWwS547whREBh27Qq4Lt/4dfzGCY0.
ECDSA key fingerprint is MD5:65:4f:1a:b3:fd:56:a2:26:b6:ad:59:5a:25:c6:0c:bb.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'node1,192.168.79.101' (ECDSA) to the list of known hosts.
# 输入node1用户的密码
root@node1's password:
config                                                      100% 5450     5.6MB/s   00:00
6bb6226e0013608a96d9c162c1e451a9                            100%  246   382.3KB/s   00:00
e3ab00888cc1b38eddcc3e7ff4f69c02                            100% 4308     5.7MB/s   00:00
66a573cf55e1acb226464f270aff07f3                            100%  416   378.4KB/s   00:00
aa65089b0b9753f156201b77dd98289a                            100%  619   825.9KB/s   00:00
a9c386f06359d6fce9fcfaa882e51b62                            100%  618   937.2KB/s   00:00
c6d7236cd5a61ae08352f3999c94343c                            100%  506   777.5KB/s   00:00
eccb18774d9d1b514e5035b2ae255f5f                            100%  969     1.5MB/s   00:00
f36e6ad8fd14ec9774f3fe4a9d11f054                            100%  316   512.0KB/s   00:00
d452561615d6c0d95c78e4e5b6156225                            100%  547   849.5KB/s   00:00
3c1eb2d86d97dbfd73ca435f9940fd0d                            100%  700     1.1MB/s   00:00
fdc570b125cc1b45648a376027d8f26d                            100% 1041     1.6MB/s   00:00
8b3900d078bf09454b2ca594bfd01592                                                         ...

# 拷贝完毕之后，在node1的客户端重新输get nodes 命令，即可查看，同理node2可以同样进行配置
[root@node1 ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE    VERSION
master   Ready    master   2d1h   v1.17.4
node1    Ready    <none>   2d     v1.17.4
node2    Ready    <none>   2d     v1.17.4

[root@master ~]# scp -r ~/.kube node2:~/
The authenticity of host 'node2 (192.168.79.102)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:2jVscd74FOtSxcyvbxekRyzI6l2W+a03UD13UBAibs0.
ECDSA key fingerprint is MD5:25:2c:fc:3d:3d:44:21:28:41:f9:04:23:0d:34:53:73.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'node2,192.168.79.102' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@node2's password:
config     												  100% 5450     6.7MB/s   00:00
6bb6226e0013608a96d9c162c1e451a9                          100%  246   367.5KB/s   00:00
66a573cf55e1acb226464f270aff07f3                          100%  416   691.4KB/s   00:00
aa65089b0b9753f156201b77dd98289a                          100%  619   877.2KB/s   00:00
a9c386f06359d6fce9fcfaa882e51b62                          100%  618   982.3KB/s   00:00
c6d7236cd5a61ae08352f3999c94343c                          100%  506   901.6KB/s   00:00
eccb18774d9d1b514e5035b2ae255f5f                          100%  969     1.4MB/s   00:00
...
# 拷贝完毕，在node2节点命令行输入
[root@node2 ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE    VERSION
master   Ready    master   2d1h   v1.17.4
node1    Ready    <none>   2d     v1.17.4
node2    Ready    <none>   2d     v1.17.4

问题：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

4、实战入门

主要介绍如何在kubernetes集群中部署一个nginx服务，服务相关的名词介绍，能够对其进行访问

4.1 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。

在这里插入图片描述

kubernetes在集群启动之后，会默认创建4个namespace:

[root@master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   6d6h		 #  所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease   Active   6d6h		 #  集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入
kube-public       Active   6d6h		 #  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   6d6h		 #  所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间
[root@master ~]#

对namespace的查看，创建删除操作命令：

查看

1. 查看集群下所有的namespace： kubectl get namespace（可简写为ns）

[root@master ~]# kubectl get namespace
NAME STATUS AGE
default Active 6d6h
kube-node-lease Active 6d6h
kube-public Active 6d6h
kube-system Active 6d6h
[root@master ~]# kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 6d6h
kube-node-lease Active 6d6h
kube-public Active 6d6h
kube-system Active 6d6h

2. 查看指定的namespace kubectl get namespace 名字 -o 参数

指定输出格式：支持的参数格式包括：yaml json，wide等

[root@master ~]# kubectl get ns default -o wide
[root@master ~]# kubectl get ns default -o yaml
[root@master ~]# kubectl get ns default -o json
```
在这里插入图片描述

# 3. 查看指定命名空间的具体信息
[root@master ~]# kubectl describe ns kube-system
Name:         kube-system
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

No resource quota.		# ResourceQuota 针对namespace做的资源限制

No LimitRange resource.	# LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制

创建

# 创建 kubectl create ns 名字
[root@master ~]# kubectl create ns dev1
namespace/dev1 created
[root@master ~]# kubectl get ns dev1
NAME   STATUS   AGE
dev1   Active   18s

删除

# 删除命名空间 kubectl delete ns 名字
[root@master ~]# kubectl delete ns dev1
namespace "dev1" deleted
[root@master ~]# kubectl get ns dev1
Error from server (NotFound): namespaces "dev1" not found
[root@master ~]#

通过配置文件的方式进行创建和删除：

首先准备一个yaml文件：ns-dev1.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev1

# 创建
[root@master ~]# kubectl create -f ns-dev1.yaml
namespace/dev1 created
[root@master ~]# kubectl get ns dev1
NAME   STATUS   AGE
dev1   Active   8s
# 删除
[root@master ~]# kubectl delete -f ns-dev1.yaml
namespace "dev1" deleted
[root@master ~]# kubectl get ns dev1
Error from server (NotFound): namespaces "dev1" not found
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

4.2 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。一个Pod中可以存在一个或者多个容器。

在这里插入图片描述

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。对于pod的一些列操作命令：

查看

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-9d85f5447-4r5vf          1/1     Running   2          6d6h
coredns-9d85f5447-r9k4g          1/1     Running   2          6d6h
etcd-master                      1/1     Running   4          6d6h
kube-apiserver-master            1/1     Running   4          6d6h
kube-controller-manager-master   1/1     Running   4          6d6h
kube-flannel-ds-298ct            1/1     Running   4          6d6h
kube-flannel-ds-z6whb            1/1     Running   3          6d6h
kube-flannel-ds-zl4mx            1/1     Running   2          6d6h
kube-proxy-9m6xw                 1/1     Running   4          6d6h
kube-proxy-mhssb                 1/1     Running   2          6d6h
kube-proxy-mnn62                 1/1     Running   3          6d6h
kube-scheduler-master            1/1     Running   4          6d6h
[root@master ~]#

创建并运行pod

#1. 先创建一个命名空间：dev

[root@master ~]# kubectl create ns dev1
namespace/dev1 created
# 2.创建并运行pod

# 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@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace dev1
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/nginx created

在这里插入图片描述

查看pod信息

# 查看pod信息
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-qfknr   1/1     Running   0          100s

# 查看pod的详细信息
[root@master ~]# kubectl describe pod nginx -n dev1
Name:         nginx-dd6b5d745-qfknr
Namespace:    dev1
Priority:     0
Node:         node2/192.168.79.102
Start Time:   Thu, 07 Jul 2022 22:27:16 +0800
Labels:       pod-template-hash=dd6b5d745
              run=nginx
Annotations:  <none>
Status:       Running
IP:           10.244.1.16
IPs:
  IP:           10.244.1.16
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-dd6b5d745
Containers:
  nginx:
    Container ID:   docker://5a4558ea6b802d5380c6aa51ef396541bff6a41d712b02dddd1109b1eb919592
    Image:          nginx:latest
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Thu, 07 Jul 2022 22:27:18 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-mnmkq (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True
  Ready             True
  ContainersReady   True
  PodScheduled      True
Volumes:
  default-token-mnmkq:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-mnmkq
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type    Reason     Age    From               Message
  ----    ------     ----   ----               -------
  Normal  Scheduled  3m37s  default-scheduler  Successfully assigned dev1/nginx-dd6b5d745-qfknr to node2
  Normal  Pulling    3m36s  kubelet, node2     Pulling image "nginx:latest"
  Normal  Pulled     3m35s  kubelet, node2     Successfully pulled image "nginx:latest"
  Normal  Created    3m35s  kubelet, node2     Created container nginx
  Normal  Started    3m35s  kubelet, node2     Started container nginx

在这里插入图片描述

获取pod的ip进行访问

# 获取pods的格式化展示
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1 -o wide
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-dd6b5d745-qfknr   1/1     Running   0          8m9s   10.244.1.16   node2   
# 访问 curl http://10.244.1.16:80
[root@master ~]# curl http://10.244.1.16:80
<!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>
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

删除pod

# 删除指定Pod
[root@master ~]# kubectl delete pod nginx -n dev1
Error from server (NotFound): pods "nginx" not found
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-qfknr   1/1     Running   0          12m
[root@master ~]# kubectl delete pod nginx-dd6b5d745-qfknr -n dev1
pod "nginx-dd6b5d745-qfknr" deleted

# 此时，显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个 
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-tqlt8   1/1     Running   0          19s

# 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（控制器内容稍后学习）

# 先来查询一下当前namespace下的Pod控制器
[root@master ~]# kubectl get deploy -n  dev1
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           13m
# 接下来，删除此PodPod控制器
[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev1
deployment.apps "nginx" deleted
# 稍等片刻，再查询Pod，发现Pod被删除了（控制器被删除了，所控制的pod自然就被删除干净了）
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

通过配置文件进行操作：

创建一个pod-nginx1.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev1
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

[root@master ~]# vim pod-nginx1.yaml
[root@master ~]# cat pod-nginx1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev1
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP
[root@master ~]# kubectl create -f pod-nginx1.yaml
pod/nginx created
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          21s
[root@master ~]# kubectl delete -f pod-nginx1.yaml
pod "nginx" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
No resources found in dev1 namespace.
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

4.3 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”:“prod”

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!=prod

name not in (frontend)，env!=prod

具体命令：

# 1. 查看dev1命名空间下的pod 
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          31s
# 2. 为pod资源打标签 kubectl label pod pod名字 version=1.0(标签内容) -n dev
[root@master ~]# kubectl label pod nginx version=1.0 -n dev1
pod/nginx labeled

# 3. 查看标签
[root@master ~]#  kubectl get pod nginx  -n dev1 --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          5m13s   version=1.0

# 4. 为pod资源更新标签 用--overwrite进行覆盖
[root@master ~]# kubectl label pod nginx version=2.0 -n dev1
error: 'version' already has a value (1.0), and --overwrite is false
[root@master ~]# kubectl label pod nginx version=2.0 -n dev1 --overwrite
pod/nginx labeled
# 5.再次查看标签，已经被修改成功
[root@master ~]#  kubectl get pod nginx  -n dev1 --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          5m58s   version=2.0
[root@master ~]#
#创建新的pod：nginx1
[root@master ~]# vim pod-nginx1.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f pod-nginx1.yaml
pod/nginx1 created
# 查看pod标签信息
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1 --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx    1/1     Running   0          9m48s   version=2.0
nginx1   1/1     Running   0          54s     <none>
# 给nginx1添加标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx1 version=1.1,tired=front -n dev1
error: invalid label spec: version=1.1,tired=front
[root@master ~]# kubectl label pod nginx1 version=1.1  -n dev1
pod/nginx1 labeled
[root@master ~]# kubectl label pod nginx1 tired=front  -n dev1
pod/nginx1 labeled
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1 --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
nginx    1/1     Running   0          12m    version=2.0
nginx1   1/1     Running   0          3m9s   tired=front,version=1.1
# 根据标签筛选pod
[root@master ~]# kubectl get pods -l version!=2.0  -n dev1 --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
nginx1   1/1     Running   0          4m1s   tired=front,version=1.1
[root@master ~]#

#删除标签
[root@master ~]#  kubectl label pod nginx1 tired- -n dev1
pod/nginx1 labeled
# 标签删除成功
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1 --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
nginx    1/1     Running   0          18m    version=2.0
nginx1   1/1     Running   0          9m8s   version=1.1
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

配置文件的方式实现：

pod-label.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx3
  namespace: dev1
  labels:
    version: "3.0" 
    env: "test"
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

[root@master ~]# vim pod-label.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f pod-label.yaml
pod/nginx3 created
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev1 --show-labels
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx    1/1     Running   0          28m   version=2.0
nginx1   1/1     Running   0          19m   version=1.1
nginx3   1/1     Running   0          10s   env=test,version=3.0
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

4.4 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。

在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，着重介绍Deployment。

在这里插入图片描述

Deployment的操作命令

![4.4-2](E:\02-学习笔记\笔记图片\k8s\4.4-2.png)# 创建命名空间
[root@master ~]# kubectl create ns test
namespace/test created
# 创建deployment
[root@master ~]# kubectl run nginx-deployment --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n test
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/nginx-deployment created
# 查看deployment
[root@master ~]# kubectl get deployment nginx-deployment -n test
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           40s
# 查看pods
[root@master ~]# kubectl get pods -n test
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-68975cbb9-jtm4c   1/1     Running   0          109s
nginx-deployment-68975cbb9-jw2dq   1/1     Running   0          109s
nginx-deployment-68975cbb9-q6ddq   1/1     Running   0          109s
[root@master ~]# kubectl get deployment, pods -n test
error: arguments in resource/name form must have a single resource and name
[root@master ~]# kubectl get deployment -n test
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           2m14s

[root@master ~]# kubectl get deploy -n test -o wide
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS         IMAGES         SELECTOR
nginx-deployment   3/3     3            3           3m51s   nginx-deployment   nginx:latest   run=nginx-deployment

# 删除 
[root@master ~]#  kubectl delete deploy nginx-deployment -n test
deployment.apps "nginx-deployment" deleted
[root@master ~]# kubectl delete ns test
namespace "test" deleted
[root@master ~]#


# 命令格式: kubectl create deployment 名称  [参数] 
# --image  指定pod的镜像
# --port   指定端口
# --replicas  指定创建pod数量
# --namespace  指定namespace
[root@master ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n test
deployment.apps/nginx created

在这里插入图片描述

通过配置文件操作

创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: test
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP

deployment的创建通过yaml文件的方式十分方便

[root@master ~]# kubectl create ns test
namespace/test created
[root@master ~]# vim deploy-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f deploy-nginx.yaml
deployment.apps/nginx created
[root@master ~]# kubectl get deploy -n test
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   0/3     3            0           15s
[root@master ~]# kubectl get deploy -n test -o wide
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   3/3     3            3           33s   nginx        nginx:latest   run=nginx

在这里插入图片描述

4.5 Service

通过上节课的学习，已经能够利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。

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。

在这里插入图片描述

1、创建集群内可访问的service

# 1. 暴露Service
[root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n test
service/svc-nginx1 exposed

# 2. 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc svc-nginx1 -n test -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
svc-nginx1   ClusterIP   10.107.107.241   <none>        80/TCP    23s   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
[root@master ~]# curl 10.107.107.241:80
<!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>
[root@master ~]#

在这里插入图片描述

2、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@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n test
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（80:30186/TC）
[root@master ~]# kubectl get svc  svc-nginx2  -n test -o wide
NAME         TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
svc-nginx2   NodePort   10.105.190.253   <none>        80:30186/TCP   19s   run=nginx
# 接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:31928访问服务了
# 例如在的电脑主机上通过浏览器访问下面的地址 
#  http://192.168.79.100:30186
#  http://192.168.79.101:30186
#  http://192.168.79.102:30186

# 删除service
[root@master ~]# kubectl delete svc svc-nginx1 -n test
service "svc-nginx1" deleted

在这里插入图片描述

通过配置文件的方式

创建一个svc-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: test
spec:
  clusterIP: 10.107.108.109 #固定svc的内网ip 不固定的话，会自动生成
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP

[root@master ~]# vim svc-nginx.yaml
[root@master ~]# cat svc-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: test
spec:
  clusterIP: 10.107.108.109 #固定svc的内网ip 不固定的话，会自动生成
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP
[root@master ~]# kubectl create -f svc-nginx.yaml
service/svc-nginx created
# 文件中有IP时，采用固定IP
[root@master ~]# kubectl get svc  svc-nginx  -n test -o wide
NAME        TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
svc-nginx   ClusterIP   10.107.108.109   <none>        80/TCP    24s   run=nginx
[root@master ~]# curl 10.107.108.109:80



[root@master ~]# kubectl delete -f svc-nginx.yaml
service "svc-nginx" deleted
[root@master ~]# vim svc-nginx.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f svc-nginx.yaml
service/svc-nginx created
# 不固定时自动生成IP
[root@master ~]# kubectl get svc  svc-nginx  -n test -o wide
NAME        TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
svc-nginx   ClusterIP   10.98.154.253   <none>        80/TCP    7s    run=nginx
[root@master ~]# curl 10.98.154.253:80

[root@master ~]# cat svc-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: test
spec:
  clusterIP:  #固定svc的内网ip 不固定的话，会自动生成
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP
[root@master ~]#

在这里插入图片描述