k8s容器-运维管理篇

二. 运维和管理

维护参考网址

https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/practice/install-kubernetes-on-centos.html

1. node管理

禁止pod调度到该节点上    
kubectl cordon <node>

驱逐该节点上的所有pod
kubectl drain <node>

允许调度新的pod到该节点
kubectl uncordon <node>

附：该命令会删除该节点上的所有Pod（DaemonSet除外），在其他node上重新启动它们，通常该节点需要维护时使用该命令。直接使用该命令会自动调用命令。
   当该节点维护完成，启动了kubelet后，再使用即可将该节点添加到kubernetes集群中
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
eg： 
    列出集群里面所有的节点：
    kubectl get nodes

    告知 Kubernetes 移除节点：     
    kubectl drain <node name>

    执行完成后，如果没有任何错误返回，您可以关闭节点（如果是在云平台上，可以删除支持该节点的虚拟机）。如果在维护操作期间想要将节点留在集群，
    那么您需要运行下面命令：
    kubectl uncordon <node name>
    然后，它将告知 Kubernetes 允许调度新的 pod 到该节点

2. deployment控制器的创建

简单的nginx应用可以定义为

cat nginx.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

扩缩pod数量

kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 6

如果集群支持horizontal pod autoscaling 的话，还可以为Deployment设置自动扩展：

kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

更新镜像

kubectl set image deployment/nginx-deployment  nginx=nginx:1.14.2

附： 第一个deployment：代表的是deployment控制器
    第二个nginx-deployment： 代表的是控制器的名字
    "="号前：代表的是容器的名字
    "="号后：代表的是更新后的镜像名

回滚镜像

kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

查看回滚状态

kubectl rollout status deployment/nginx
kubectl get deployments

我们通过执行kubectl get rs可以看到Deployment更新了Pod，通过创建一个新的ReplicaSet并扩容了3个replica，同时将原来的ReplicaSet缩容到了0个replica

# kubectl get rs
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-68ccc6f75f   0         0         0       34m
nginx-755464dd6c   3         3         3       2d3h

下次更新这些pod 的时候，只需要更新Deployment 中的pod 的template 即可。

Deployment 可以保证在升级时只有一定数量的Pod 是down 的。默认的，它会确保至少有比期望的Pod数量少一个是up状态（最多一个不可用）。

Deployment 同时也可以确保只创建出超过期望数量的一定数量的Pod。默认的，它会确保最多比期望的Pod数量多一个的Pod 是up 的（最多1个surge ）

附：升级时，pod是逐个升级，不会出现大批量的pod不可用的状态现象

3. kubectl工具的使用

3.1 创建
kubectl run nginx --replicas=3 --labels="app=nginx-example" --image=nginx:1.17.4 --port=80

**3.2 查看 ** kubectl get deploy
kubectl get pods --show-labels
kubectl get pods -l app=example
kubectl get pods -o wide

3.3 发布
kubectl expose deployment nginx --port=88 --type=NodePort --tartget-port=80 --name=nginx-service
kubectl describe service nginx-service

3.4 故障排查
kubectl describe TYPE NAME_PREFIX
kubectl logs nginx-xxx
kubectl exec -it nginx-xxx bash

3.5 更新
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.17.4
或
kubectl edit deployment/nginx

3.6 资源发布管理
kubectl rollout status deployment/nginx
kubectl rollout history deployment/nginx
kubectl rollout history deployment/nginx --revision=3 kubectl scale deployment nginx --replicas=10

3.7 回滚
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=3

3.8 删除
kubectl delete deploy/nginx
kubectl delete svc/nginx-service

3.9 写yaml文件用到的api
定义配置时，指定最新稳定版API（当前为v1）
kubectl api-versions

4. web服务的deployment和service文件的编排

4.1 nginx的deployment文件的编排

cat > nginx-deployment.yaml << EOF 
apiVersion: apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.10
        ports:
        - containerPort: 80
EOF

4.2 nginx的service文件的编排

cat > nginx-service.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 88
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
EOF

4.3 执行创建

kubectl  create  -f  nginx-deployment.yaml
kubectl  create  -f  nginx-service.yaml

5. pod的基本管理

创建/查询/更新/删除

资源限制

调度约束

重启策略

健康检查

问题定位

deployment 控制器控制pod的创建更新等操作

5.1 创建pod对象：

cat > pod.yaml  << EOF  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: nginx-pod  
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14
EOF

5.2 创建pod资源
kubectl create -f pod.yaml

5.3 查看pod
kubectl get pod [nginx-pod]

5.4 查看pod的详细描述信息
kubectl describe pod nginx-pod

5.5 更新资源
kubectl apply -f pod.yaml

5.6 删除资源
注：这种删除方法和直接指定类型删除的效果是一样的
kubectl delete -f pod.yaml

6. pod资源限制

cat pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

7. pod 调度约束和与重启策略

7.1 调度约束

Pod.spec.nodeName: 强制约束Pod调度到指定Node节点上 Pod.spec.nodeSelector: 通过lable-selector机制选择节点

验证方法：

1）在master端，先给某个节点指定一个标签
2）修改pod.yaml文件，并将标签配置到将要创建的pod配置中
3）通过pod.yaml文件匹配带有指定标签的节点，进行分配资源；如果不指定资源的话，会平均分配所有节点资源，进行调度
4）如上，将pod创建在指定的数据节点上

创建指定数据节点的标签

kubectl  label node  192.168.10.22 env_role=dev

查看并确认指定标签

kubectl  describe  node  192.168.10.22

配置pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod2
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  nodeSelector:
    env_role: dev

创建新pod

kubectl  create -f  pod.yaml

查看新pod所在节点

# kubectl   get pod  -o wide
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE            NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-5694557fbc-5jhxh   1/1     Running   1          26h   172.50.32.4   192.168.10.24   <none>           <none>
nginx-deployment-5694557fbc-bdtd4   1/1     Running   1          26h   172.50.36.2   192.168.10.23   <none>           <none>
nginx-deployment-5694557fbc-gkr9x   1/1     Running   1          26h   172.50.26.2   192.168.10.22   <none>           <none>
nginx-pod                           1/1     Running   0          26m   172.50.26.3   192.168.10.22   <none>           <none>
nginx-pod2                          1/1     Running   0          3s    172.50.26.4   192.168.10.22   <none>           <none>

如上，此标签的约束起作用了。

7.2 重启策略

三种重启策略
Always：当容器停止，总是重建容器，默认策略。
OnFailure: 当容器异常退出（退出状态码非0）时，才重启容器。
Never：当容器终止退出，从不重启容器。

eg：

cat pod.yaml

apiVersion: v1 
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod2
  labels: 
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  restartPolicy: OnFailure

8. 健康检查

提供Probe机制，有两种类型：

livenessProbe
如果检查失败，将杀死容器，根据Pod的restartPolicy来操作

readinessProbe
若果检查失败，Kubernetes 会把Pod从service endpoints中剔除。

Probe支持三种检查方法：

httpGet
发送HTTP请求，返回200-400范围状态码为成功

exec 执行shell命令返回状态码是0为成功

tcpSocket 发起TCP Socket 建立成功。

eg:

cat pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  restartPolicy: OnFailure
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
    ports:
    - containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /index.html
        port: 80


如上配置，一旦网站首页进行检查出状态码不在200-400之间，则会杀死容器，重新启动一个新的容器

9. service代理模式与负载均衡

9.1 service

代理模式，目前应用较为广泛的是基于iptables的转发未来1.8+版本以后将会用基于ipvs内核的转发

9.2 负载均衡代理

服务代理

cat service.yaml

apiVersion: v1                      
kind: Service                       
metadata:                           
  name: my-service                  
spec:                               
  selector:                         
    app: MyApp                      
  ports:                            
  - name: http                      
    protocol: TCP                   
    port: 80                        
    targetPort: 80                  
  - name: https                     
    protocol: TCP                   
    port: 443                       
    targetPort: 443

创建并查看service

[root@k8s-master pod]# kubectl  create -f  service.yaml
[root@k8s-master pod]# kubectl  get svc
NAME            TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes      ClusterIP   10.10.10.1     <none>        443/TCP          31d
my-service      ClusterIP   10.10.10.234   <none>        80/TCP,443/TCP   14h
nginx-service   ClusterIP   10.10.10.61    <none>        88/TCP           42h

编辑my-service服务
修改里面的服务代理标签 selector,进行代理

kubectl edit svc/my-service
如下内容是会自动根据已执行创建的service加载出来，无需手动添加，修改即可

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  creationTimestamp: "2019-10-24T10:50:44Z"
  name: my-service
  namespace: default
  resourceVersion: "270677"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/services/my-service
  uid: 21553546-f64c-11e9-b55f-000c2960f61c
spec:
  clusterIP: 10.10.10.234
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  - name: https
    port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: 443
  selector:
    app: nginx
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP
status:
  loadBalancer: {}

查看服务代理的对应的后端节点

[root@k8s-master pod]# kubectl   get  endpoints  my-service
NAME         ENDPOINTS                                                  AGE
my-service   172.50.26.2:80,172.50.26.3:80,172.50.32.4:80 + 5 more...   15h
[root@k8s-master pod]# kubectl   get  ep  my-service
NAME         ENDPOINTS                                                  AGE
my-service   172.50.26.2:80,172.50.26.3:80,172.50.32.4:80 + 5 more...   15h

访问：

可以在node的任意节点上，访问  curl -I 10.10.10.234:80

10. service服务发现与DNS

10.1 service服务发现

服务发现支持Service环境变量和DNS两种模式：

环境变量

当一个pod运行到Node，kubelet会为每个容器添加一组环境变量，Pod容器中程序就可以使用这些环境变量发现service。  
环境变量名格式如下：  
{SVCNAME}_SERVICE_HOST
{SVCNAME}_SERVICE_PORT
其中服务名和端口名转为大写，连字符转换为下划线

限制：
1） Pod和Service的创建顺序是有要求的，Service必须在Pod创建之前被创建，否则环境变量不会设置到Pod中。
2） Pod只能获取同Namespace中的Service环境变量

DNS

DNS服务监视Kubernetes API， 为每一个Service创建DNS记录用于域名解析。 这样Pod中就可以通过DNS域名获取Service的访问地址。

11. service 发布服务

11.1 访问方式

直接访问service暴露的IP+端口

11.2 三种服务类型

1） Cluster IP
分配一个内部集群地址，只能在集群内部访问（同Namespace内的Pod），默认ServiceType

2） NodePort 
分配一个内部集群地址，并在每个节点上启用一个端口来暴露服务，可以在集群外部访问。
访问地址：<NodeIP>:<NodePort>

3） LoadBalancer
分配一个内部就去哪IP地址，并在每个节点上启用一个端口来暴露服务。
除此之外，kubernetes会请求底层云平台上的负载均衡器，将每个Node（[NodeIP]:[NodePort]）作为后端添加进去。

eg:

注意 type值的使用
# cat  nginx-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
  labels:
    app: nginx
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

12. Ingress发布服务

先访问的是ingress---> service

容器的命名空间以及ConfigMap的配置

# cat  configmap.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx-configuration
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: tcp-services
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: udp-services
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx

---

容器角色，权限的相关配置

# cat  rbac.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nginx-ingress-serviceaccount
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: nginx-ingress-clusterrole
  labels:
    myapp: ingress-nginx
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - configmaps
      - endpoints
      - nodes
      - pods
      - secrets
    verbs:
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes
    verbs:
      - get
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - services
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - events
    verbs:
      - create
      - patch
  - apiGroups:
      - "extensions"
      - "networking.k8s.io"
    resources:
      - ingresses
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - "extensions"
      - "networking.k8s.io"
    resources:
      - ingresses/status
    verbs:
      - update

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: Role
metadata:
  name: nginx-ingress-role
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - configmaps
      - pods
      - secrets
      - namespaces
    verbs:
      - get
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - configmaps
    resourceNames:
      # Defaults to "<election-id>-<ingress-class>"
      # Here: "<ingress-controller-leader>-<nginx>"
      # This has to be adapted if you change either parameter
      # when launching the nginx-ingress-controller.
      - "ingress-controller-leader-nginx"
    verbs:
      - get
      - update
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - configmaps
    verbs:
      - create
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - endpoints
    verbs:
      - get

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: nginx-ingress-rolebinding
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: nginx-ingress-role
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nginx-ingress-serviceaccount
    namespace: ingress-nginx

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: nginx-ingress-clusterrolebinding
  labels:
    myapp: ingress-nginx
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: nginx-ingress-clusterrole
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nginx-ingress-serviceaccount
    namespace: ingress-nginx    
---

ingress 的控制器配置

注意，镜像的修改

# cat  ingress-controller.yaml 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-ingress-controller
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    myapp: ingress-nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      myapp: ingress-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        myapp: ingress-nginx
      annotations:
        prometheus.io/port: "10254"
        prometheus.io/scrape: "true"
    spec:
      # wait up to five minutes for the drain of connections
      terminationGracePeriodSeconds: 300
      serviceAccountName: nginx-ingress-serviceaccount
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      containers:
        - name: nginx-ingress-controller
          #ingress-控制器的镜像地址
          image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.26.1
          args:
            - /nginx-ingress-controller
            - --configmap=$(POD_NAMESPACE)/nginx-configuration
            - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
            - --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services
            - --publish-service=$(POD_NAMESPACE)/ingress-nginx
            - --annotations-prefix=nginx.ingress.kubernetes.io
          securityContext:
            allowPrivilegeEscalation: true
            capabilities:
              drop:
                - ALL
              add:
                - NET_BIND_SERVICE
            # www-data -> 33
            runAsUser: 33
          env:
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: POD_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
            - name: https
              containerPort: 443
          livenessProbe:
            failureThreshold: 3
            httpGet:
              path: /healthz
              port: 10254
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 10
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 10
          readinessProbe:
            failureThreshold: 3
            httpGet:
              path: /healthz
              port: 10254
              scheme: HTTP
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 10
          lifecycle:
            preStop:
              exec:
                command:
                  - /wait-shutdown

---

ingress发布的pod以及规则整合配置文件如下：

# cat  ingress-pod.yaml 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-nginx
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
        - name: myapp-nginx
          image: nginx:1.7.9
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-nginx
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30000

---

到此，创建执行文件后，通过各个<NodeIP>:<NodePort> 方式进行调用访问

配置ingress域名访问

# cat  ingress-nginx.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-nginx
  namespace: default
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
spec:
  rules:
  - host: nginx.k8s.com
    http:
      paths:
      - path:
        backend:
          serviceName: myapp-nginx
          servicePort: 80
---

此配置文件，是通过ingress--->Service 模式进行访问

运行ingress所有的配置文

cd  ingress ; kubectl  apply  -f .

访问任意一个地址均可访问

http://192.168.10.22:30000
http://192.168.10.23:30000
http://192.168.10.24:30000

若单独启用一个nginx作为前端代理，调用每个数据节点暴露的端口，也可使用

这样的话，每个数据节点就可以走内网进行调用了。

# cat  /etc/nginx/conf.d/test.k8s.com.conf 
upstream k8s_nginx {
    server 192.168.10.22:30000 weight=2;
    server 192.168.10.23:30000 weight=2;
    server 192.168.10.24:30000 weight=2;
}

server {
    listen 80;
    server_name test.k8s.com;
    index       index.html index.htm index.php;
    access_log  /var/log/nginx/a.ccess.log main;
    error_log   /var/log/nginx/error.log; 
    location / {
        proxy_pass http://k8s_nginx;
        proxy_set_header Host $host:$server_port;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header REMOTE-HOST $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

访问前端域名即可

http://test.k8s.com

未完，待续 ^_^

k8s容器-运维管理篇

二. 运维和管理

维护参考网址

1. node管理

2. deployment控制器的创建

3. kubectl工具的使用

4. web服务的deployment和service文件的编排

5. pod的基本管理

6. pod资源限制

7. pod 调度约束和与重启策略

7.1 调度约束

7.2 重启策略

8. 健康检查

9. service代理模式与负载均衡

9.1 service

9.2 负载均衡代理

10. service服务发现与DNS

10.1 service服务发现

11. service 发布 服务

11.1 访问方式

11.2 三种服务类型

12. Ingress发布服务

猜你喜欢

11. service 发布服务