Kubernetes学习笔记（四）------部署应用和服务到k8s上

一、部署nginx应用到k8s上

1.创建一个部署：kubectl create deployment nginx --image=nginx

2.查看部署：kubectl get deployments

3.创建一个服务：kubectl create service nodeport nginx --tcp 80:80

4.查看服务：kubectl get svc

5. 查看是否部署成功：curl localhost:30376

二、使用yaml文件部署应用到k8s上

1.创建一个nodejs应用程序，创建一个文件夹kube-demo, 接着创建一个server.js文件：

var http = require('http');
 
var handleRequest = function(request, response) {
  console.log('Received request for URL: ' + request.url);
  response.writeHead(200);
  response.end('Hello World!');
};
var www = http.createServer(handleRequest);
www.listen(8081);

运行应用：node server.js，打开浏览器访问http://localhost:8081， 可以看到我们的小应用程序可以正常运行，使用按Ctrl+C停止正在运行的Node.js服务器，将应用程序打包成Docker镜像并Push到Docker hub上去，接下来我们将此应用程序打包成Docker 镜像，这里使用Dockerfile来进行打包，如果看到这里你不太明白，那么你需要先学习一下Docker. Dockerfile的内容如下：

FROM node:8.11.2
WORKDIR app
COPY . .
EXPOSE 8081
ENTRYPOINT [ "node","server.js" ]

Dockerfile创建好后，执行如下命令：

docker build -t wucong60/kube-node-demo1:v1 .

运行docker images，可以看到镜像打包成功了，执行docker login --username  <你在dockerhub注册的账号> 再输入密码登录到docker hub，再将刚打包好的镜像push上去：

root@kube-dev:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# docker login --username wucong60
Password: 
Login Succeeded
 
root@kube-dev:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# docker push wucong60/kube-node-demo1:v1
The push refers to a repository [docker.io/wucong60/kube-node-demo1]
3f17035e6c72: xxxxx 
.....
v1: digest: sha256:009219456e793f3b53b777915247c71635b9c5bec6e70de6ab1f08664d056917 size: 2420

这时，所有人都可以从docker hub(公有镜像库）中拉取此镜像了。使用yaml文件创建Deployment， 创建一个名为deployment.yaml的yaml文件,内容如下：

---
 
apiVersion: extensions/v1beta1
 
kind: Deployment
 
metadata:
 
  name: kube-node
 
spec:
 
  replicas: 2
 
  template:
 
    metadata:
 
      labels:
 
        app: web
 
    spec:
 
      containers:
 
        - name: kube-node-demo-instance
 
          image: wucong60/kube-node-demo1:v1
 
          ports:
 
            - containerPort: 8081

 执行kubectl create -f deployment.yaml命令，创建一个deployment：

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl create -f deployment.yaml
deployment.extensions/kube-node created
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl get pods
NAME                            READY     STATUS             RESTARTS   AGE
kube-node-59bf664cbf-2qzgd      0/1       ImagePullBackOff   0          9s
kube-node-59bf664cbf-p6wtg      0/1       ImagePullBackOff   0          9s

 结果发现Pods的状态为ImagePullBackOff, 最终发现是，因为k8s不能够拉取私有仓库的镜像，通过执行下列命令可以查看具体的Pod信息，其中里面的Events下面显示了创建Pod的详细过程：

kubectl describe pods/kube-node-59bf664cbf-2qzgd

 参考Kubernetes配置secret拉取私有仓库镜像的官方文档后(点击这里查看)，执行如下命令

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl create secret docker-registry myregistrykey --docker-server=https://index.docker.io/v1/ --docker-username=wucong60 [email protected]
 
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl get secrets
NAME                  TYPE                                  DATA      AGE
default-token-2lvth   kubernetes.io/service-account-token   3         4d
myregistrykey         kubernetes.io/dockerconfigjson        1         4h

这样我们就创建好了secret，然后再将这个secret加到yaml文件中，修改后的deployment.yaml文件如下：

---
 
apiVersion: extensions/v1beta1
 
kind: Deployment
 
metadata:
 
  name: kube-node
 
spec:
 
  replicas: 2
 
  template:
 
    metadata:
 
      labels:
 
        app: web
 
    spec:
 
      containers:
 
        - name: kube-node-demo-instance
 
          image: kube-node-demo1
 
          ports:
 
            - containerPort: 8081
      imagePullSecrets:
       - name: myregistrykey

 删除之前的deployment并重新创建新的deployment（另一方法是 ：直接编辑此deployment，命令是：kubectl edit deployments/kube-node，编辑完后就立即生效了，所有pods会重新生成）,命令如下：

kubectl delete deployments/kube-node
 
kubectl create -f deployment.yaml

最终可以看到我们的应用程序被部署上去了：

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl get pods -o wide
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
kube-node-7bd98cf84d-c6q6h      1/1       Running   0          3m        10.244.2.66   kube-slave-1
kube-node-7bd98cf84d-fbjwz      1/1       Running   0          3m        10.244.1.36   kube-slave-3

执行下列命令，来验证部署上去的应用程序是否好用，我们尝试访问第一个IP+8081端口，正常显示Hello World!

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# curl 10.244.2.66:8081
Hello World!

2.Pod是有生命周期的，使用凡人皆有一死来描述pod很贴切，当一个工作节点(node)销毁时，节点上运行的pods也会被销毁， ReplicationController会动态地在其他节点上创建Pod来保持应用程序的运行，每一个Pod都有一个独立的IP地址，甚至是同一个节点上的Pod，可以看出Pod的IP是动态的，它随Pod的创建而创建，随Pod的销毁而消失，这就引出一个问题：如果由一组Pods组合而成的集群来提供服务，那如何访问这些Pods呢？Kubenetes的Service就是用来解决这个问题的。一个Service可以看作一组提供相同服务的Pods的对外访问接口，Service作用于哪些Pods是通过label selector来定义的，这些Pods能被Service访问，Pod之间的发现和路由（如应用中的前端和后端组件）由Kubernetes Service处理。

Service有四种type: ClusterIP(默认）、NodePort、LoadBalancer、ExternalName. 其中NodePort和LoadBalancer两类型的Services可以对外提供服务。

使用yaml文件创建Service（NodePort）， 这里使用yaml文件来创建NodePort类型的Service，service.yaml文件内容如下：

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-node-service
  labels:
    name: kube-node-service
spec:
  type: NodePort      #这里代表是NodePort类型的
  ports:
  - port: 80          #这里的端口和clusterIP(10.97.114.36)对应，即10.97.114.36:80,供内部访问。
    targetPort: 8081  #端口一定要和container暴露出来的端口对应，nodejs暴露出来的端口是8081，所以这里也应是8081
    protocol: TCP
    nodePort: 32143   # 所有的节点都会开放此端口，此端口供外部调用。
  selector:
    app: web          #这里选择器一定要选择容器的标签，之前写name:kube-node是错的。

执行命令创建一个service,并列出所有的services：

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl create -f service.yaml
service/kube-node-service created
 
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl get services
NAME                TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kube-node-service   NodePort    10.97.114.36           80:32143/TCP   7s
kubernetes          ClusterIP   10.96.0.1              443/TCP        7d

我们来验证一下创建的service是否正确，执行如下命令

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# curl localhost:32143
Hello World!
# 由于定义的port是80，所以直接访问clusterIP
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# curl 10.97.114.36
Hello World!

首先外部使用load balancer访问我们的两个slave节点(192.168.29.141:32143) 和 (192.168.29.139:32143)，接着它会访问Service，即ClusterIP(10.97.114.36:80), Service再通过load balancer访问到某一个pod（端口8081）里的container(端口8081）。 这里第二个load balancer是由kube-proxy来负责的，官方的描述是：kube-proxy负责为service提供cluster内部的服务发现和负载均衡。实际上，我们还另一种创建service的方式，更快更便捷，即使用expose命令来创建service，如下：

root@kube-master:/home/cong# kubectl expose deployment kube-node --type=NodePort
service/kube-node exposed
 
root@kube-master:/home/cong# kubectl get services
NAME                TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kube-node           NodePort    10.107.247.158           8081:31195/TCP   10s
kube-node-service   NodePort    10.97.114.36             80:32143/TCP     1d
kubernetes          ClusterIP   10.96.0.1                443/TCP          8d
nginx               NodePort    10.99.22.64              80:32322/TCP     2d
 
root@kube-master:/home/cong# curl localhost:31195
Hello World!
 
root@kube-master:/home/cong# curl 10.107.247.158:8081
Hello World!
 
root@kube-master:/home/cong# kubectl describe services/kube-node
Name:                     kube-node
Namespace:                default
Labels:                   app=web
Annotations:              
Selector:                 app=web
Type:                     NodePort
IP:                       10.107.247.158
Port:                       8081/TCP
TargetPort:               8081/TCP
NodePort:                   31195/TCP
Endpoints:                10.244.1.71:8081,10.244.2.81:8081  #这里podIp+端口号就是endpoint
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   
 
root@kube-master:/home/cong# kubectl describe services/kube-node-service
Name:                     kube-node-service
Namespace:                default
Labels:                   name=kube-node-service
Annotations:              
Selector:                 app=web
Type:                     NodePort
IP:                       10.97.114.36
Port:                       80/TCP
TargetPort:               8081/TCP
NodePort:                   32143/TCP
Endpoints:                10.244.1.71:8081,10.244.2.81:8081 #虽然暴露了两个service，但endpoint是一样滴。
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   

 可以看出，expose命令这里并没有指定clusterIP，说明它是K8S系统中的虚拟IP地址，由系统动态分配。Pod的IP地址是由flannel插件来分配的，而不再由Docker Daemon根据docker0网桥的IP地址进行分配。可以在任意节点上输入ifconfig可以看到。使用yaml文件创建Service（LoadBalancer）， 这里我们继续expose命令创建loadBalancer类型的service，命令如下：

service "kube-node" deleted
root@kube-master:/home/cong# kubectl expose deployment kube-node --type=LoadBalancer
service/kube-node exposed
 
root@kube-master:/home/cong# kubectl get services
NAME                TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kube-node           LoadBalancer   10.99.201.195        8081:31585/TCP   10s
kube-node-service   NodePort       10.97.114.36            80:32143/TCP     1d
kubernetes          ClusterIP      10.96.0.1               443/TCP          8d
nginx               NodePort       10.99.22.64             80:32322/TCP     2d
 
root@kube-master:/home/cong# curl localhost:31585
Hello World!
 
root@kube-master:/home/cong# curl 10.99.201.195:8081
Hello World!
 
root@kube-master:/home/cong# kubectl describe services/kube-node
Name:                     kube-node
Namespace:                default
Labels:                   app=web
Annotations:              
Selector:                 app=web
Type:                     LoadBalancer
IP:                       10.99.201.195
Port:                       8081/TCP
TargetPort:               8081/TCP
NodePort:                   31585/TCP
Endpoints:                10.244.1.71:8081,10.244.2.81:8081
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   

当然我们也可以使用yaml文件来创建，service-lb.yaml文件如下：

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-node-service-lb
  labels:
    name: kube-node-service-lb
spec:
  type: LoadBalancer
  clusterIP: 10.99.201.198
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8081
    protocol: TCP
    nodePort: 32145
  selector:
    app: web
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip: 192.168.174.127    #这里是云服务商提供的负载匀衡器的IP地址
执行命令：

root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl create -f service-lb.yaml
service/kube-node-service-lb created
 
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# kubectl get services
NAME                   TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kube-node              LoadBalancer   10.99.201.195        8081:31585/TCP   21m
kube-node-service      NodePort       10.97.114.36            80:32143/TCP     1d
kube-node-service-lb   LoadBalancer   10.99.201.198        80:32145/TCP     9s
kubernetes             ClusterIP      10.96.0.1               443/TCP          8d
nginx                  NodePort       10.99.22.64             80:32322/TCP     2d
 
root@kube-master:/home/cong/Desktop/NodeDemo1# curl 10.99.201.195:8081
Hello World!
 
root@kube-slave-3:/home/cong# curl localhost:31585
Hello World!