k8s入门学习教程3--资源对象文件编写,Configmap映射,持久化存储PV/PVC

资源对象文件

资源对象文件:kubenetes通过RC/RS管理POD,在RC中定义了如何启动POD,如何运行,启动几副本等功能,如果我们创建的文件在其中使用Yaml的语法格式描述了上面的信息,这个文件就是我们的资源对象文件.

资源对象文件的作用:可以创建,删除,管理资源对象

资源对象从哪里来:

资源对象文件一般由用户根据需求编写,我可以查询一个资源对象文件,包括json,yaml,wide

kubectl get 资源对象 资源名  -o 格式

一般的话,我们创建资源对象会选择deployment和service

[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod test1-67b44cc6bf-rcmz2 -o yaml  #查看pod对应的资源文件,但是我们一般是不直接使用
apiVersion: v1   #当前格式的版本
kind: Pod          #当前创建资源的类型,当前类型是pod
metadata:         #当前资源的元数据
  creationTimestamp: 2020-06-11T06:39:24Z  
  generateName: test1-67b44cc6bf-
  labels:
    pod-template-hash: "2360077269"
    run: test1
  name: test1-67b44cc6bf-rcmz2    #当前资源的名字是元数据必须的项
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: extensions/v1beta1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: ReplicaSet
    name: test1-67b44cc6bf
    uid: 4a1ca997-abae-11ea-9033-525400eb2966
  resourceVersion: "1164287"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/test1-67b44cc6bf-rcmz2
  uid: 4a20a194-abae-11ea-9033-525400eb2966
spec:  #是当前pod的规格说明
  containers:
  - image: 192.168.1.100:5000/myos:latest
    imagePullPolicy: Always
    name: test1
    resources: {}
    stdin: true
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    tty: true
  dnsPolicy: ClusterFirst
  nodeName: kubenode2
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  securityContext: {}
  terminationGracePeriodSeconds: 30
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: 2020-06-11T06:39:24Z
    status: "True"
    type: Initialized
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: 2020-06-11T06:41:44Z
    status: "True"
    type: Ready
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: 2020-06-11T06:39:24Z
    status: "True"
    type: PodScheduled
  containerStatuses:
  - containerID: docker://d79fc56955097465f2f38fba01f34c2978ec55be0cce666328e1cddb02594b32
    image: 192.168.1.100:5000/myos:latest
    imageID: docker-pullable://192.168.1.100:5000/myos@sha256:aa7b94907abef0d27fb0f50a1e803c1d20bb4338f8d4c5ab269bafc2ccff2dd5
    lastState:
      terminated:
        containerID: docker://46c755a4c96a603783b7775684377e0410480b60dc978f59a1a8a55242a66261
        exitCode: 0
        finishedAt: 2020-06-11T06:41:39Z
        reason: Completed
        startedAt: 2020-06-11T06:39:31Z
    name: test1
    ready: true
    restartCount: 1
    state:
      running:
        startedAt: 2020-06-11T06:41:43Z
  hostIP: 192.168.1.22
  phase: Running
  podIP: 10.254.45.3
  qosClass: BestEffort
  startTime: 2020-06-11T06:39:24Z

[root@kubemaseter ~]# kubectl get  service apche -o yaml #服务对应的资源文件
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  creationTimestamp: 2020-06-11T06:29:33Z
  labels:
    run: my-apache
  name: apche
  namespace: default
  resourceVersion: "1163182"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/services/apche
  uid: ea2d7f22-abac-11ea-9033-525400eb2966
spec:
  clusterIP: 10.254.18.254
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: my-apache
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP
status:
  loadBalancer: {}

编辑资源文件控制容器副本

[root@kubemaseter ~]# kubectl get deployment my-apache 
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
my-apache   2         2         2            2           7h
[root@kubemaseter ~]# kubectl edit deployment my-apache 
deployment.extensions "my-apache" edited
[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod
NAME                         READY     STATUS              RESTARTS   AGE
my-apache-7c49dcfd54-4lfxw   0/1       ContainerCreating   0          7s
my-apache-7c49dcfd54-cl8bd   1/1       Running             0          7h
my-apache-7c49dcfd54-xlxb7   1/1       Running             0          7h
 

如何使用资源文件

使用资源文件管理对象

kubectl (apply|create|delete ) -f 资源文件

create 创建资源对象, apply升级更新资源对象

delete 删除资源对象

Deployment  的资源对象的编写

---
apiVersion: extensions/v1beta1     #当前格式的版本
kind: Deployment                          #当前创建资源的类型,当前类型是Deployment
metadata:                                    #当前资源的云数据
  name: zhyapache                     #当前资源的名字,是元数据必须的项
spec:                                          #是当前Deployment的规格说明
  replicas: 1                                  #指当前创建的副本数量,默认值1
  template:                                 #定义的pod的模板
    metadata:                             #当前pod的元数据
      labels:                                 #至少一个labels标签,可以任意创建一个key:value
        app: zhyapache               #标签名
    spec:                                    #当前pod的规格说明
      containers:                        #容器
      - name: zhyapache            #是容器的名称,容器的名称是必须填写的
        image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd  #镜像地址
        stdin: true                             #交互式输入相当于 -i 参数
        tty: true                                #打开终端相当于 -t 参数

 

service的资源对象编写

---

apiVersion: v1                #当前格式的版本
kind: Service                  #创建资源的类型
metadata:                      #当前资源的元数据
  name: apche               #资源名称
spec:                              #规格说明
  ports:                            #端口
  - port: 80                      #服务端口
    protocol: TCP            #协议
    targetPort: 80            #容器端口
  selector:                      #标签选择器
    run: my-apache        #后端服务资源
  type: ClusterIP             #资源类型
 

举例1: 创建一个Deployment资源文件,是的它可以自动创建对应的pod

[root@kubemaseter ~]# vim httpd.yaml 

---
apiVersion: extensions/v1beta1     #当前格式的版本
kind: Deployment                          #当前创建资源的类型,当前类型是Deployment
metadata:                                    #当前资源的云数据
  name: zhyapache                     #当前资源的名字,是元数据必须的项
spec:                                          #是当前Deployment的规格说明
  replicas: 1                                  #指当前创建的副本数量,默认值1
  template:                                 #定义的pod的模板
    metadata:                             #当前pod的元数据
      labels:                                 #至少一个labels标签,可以任意创建一个key:value
        app: zhyapache               #标签名
    spec:                                    #当前pod的规格说明
      containers:                        #容器
      - name: zhyapache            #是容器的名称,容器的名称是必须填写的
        image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd  #镜像地址
        stdin: true                             #交互式输入相当于 -i 参数
        tty: true                                #打开终端相当于 -t 参数

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f httpd.yaml  # 创建资源对象
deployment.extensions "zhyapache" created   
[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod  #查看yaml创建的yaml文件
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
my-apache-7c49dcfd54-4lfxw   1/1       Running   0          11h
my-apache-7c49dcfd54-cl8bd   1/1       Running   0          19h
my-apache-7c49dcfd54-xlxb7   1/1       Running   0          19h
test-69bf8fdc5-7c7f6         1/1       Running   1          19h
test1-67b44cc6bf-rcmz2       1/1       Running   1          19h
zhyapache-5799dbdf6b-zx2n4   1/1       Running   0          8s

[root@kubemaseter ~]# kubectl delete -f httpd.yaml    #资源的回收,资源回收之后,对应的pod将会被回收掉
deployment.extensions "zhyapache" deleted
[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
 

举例2:

编写资源文件:要求创建一个有2个服务的apche服务的pod,各这个web服务配置一个service来访问

刚刚入门,建议不要自己修改,在工作中也不要自己全部写,可以通过之前创建的Deployment或者service,通过看对应的yaml文件,通过这些yaml在去编写对应的资源文件

 

[root@kubemaseter ~]# kubectl get deployment 
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
my-apache   3         3         3            3           19h
[root@kubemaseter ~]# kubectl get service
NAME           TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
apche          ClusterIP   10.254.18.254          80/TCP     19h

[root@kubemaseter ~]# kubectl get deployment my-apache -o yaml >z1.yaml
[root@kubemaseter ~]# kubectl get service apche -o yaml > z2.yaml

[root@kubemaseter ~]# kubectl delete service apche 
service "apche" deleted
[root@kubemaseter ~]# kubectl delete deployment my-apache 
deployment.extensions "my-apache" deleted

[root@kubemaseter ~]# vim z1.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-apache
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-apache
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd
        name: my-apache

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f z1.yaml 
deployment.extensions "my-apache" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get deployment 
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
my-apache   3         3         3            0           9s
[root@kubemaseter ~]# kubectl get replicaset 
NAME                   DESIRED   CURRENT   READY     AGE
my-apache-7c49dcfd54   3         3         3         21s
[root@kubemaseter ~]# kubectl get  pod
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
my-apache-7c49dcfd54-4mqff   1/1       Running   0          28s
my-apache-7c49dcfd54-kzn4x   1/1       Running   0          28s
my-apache-7c49dcfd54-mrh6s   1/1       Running   0          28s
 

[root@kubemaseter ~]# vim z2.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: apche
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: my-apache
  type: ClusterIP

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f z2.yaml 
service "apche" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get service
NAME           TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
apche          ClusterIP   10.254.94.26            80/TCP     10s

 

在工作中,也可以将同一个服务,写在一个yaml文件中,比如我们可以把以上的Deployment和service合并成一个

[root@kubemaseter ~]# cat z12.yaml 
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-apache
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-apache
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd
        name: my-apache
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: apche
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: my-apache
  type: ClusterIP

 

关于ConfigMap映射

CondigMap是在pod中映射(文件或者目录)的一种方式,容许将配置文件与镜像文件分离,以使容器化的应用程序具有课移植性

在日常工作中经常要修改各种参数文件和参数,数据库的地址,用户名密码等,这些操作在容器内非常麻烦,pod在重启或者迁移时候又会恢复到初始的状态,使用ConfigMap就可以解决这样的问题

ConfigMap定义使用

举例:获取httpd.conf,并做出相应的修改

创建Configmap

kubectl create configmap 名称 --from-file=文件路径

举例需求:更改Apache的监听端口为8080

1,获取httpd.conf 

[root@kubemaseter ~]# cat z1.yaml 

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-apache
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-apache
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd
        name: my-apache

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f z1.yaml
deployment.extensions "my-apache" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get  deployment 
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
my-apache   1         1         1            1           7s

[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod -o wide
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
my-apache-96d87dcb-2r77v     1/1       Running   0          9m        10.254.95.5   kubenode1

默认访问的是my-apache-96d87dcb-2r77v的80端口

[root@kubemaseter ~]# curl http://10.254.95.5:80

需要实现的是在外部改为配置文件可以作用与内部的容器,

[root@kubemaseter ~]# curl http://10.254.95.5:8080
curl: (7) Failed connect to 10.254.95.5:8080; 拒绝连接

将容器中的配置文件拷贝到容器外的的目录下,更改文件

[root@kubemaseter ~]# kubectl cp my-apache-96d87dcb-2r77v:/etc/httpd/conf/httpd.conf ./httpd.conf  
tar: Removing leading `/' from member names
[root@kubemaseter ~]# ls
 httpd.conf 

[root@kubemaseter ~]# vim httpd.conf

 42 Listen 8080

[root@kubemaseter ~]# kubectl create configmap my-httpd --from-file=./httpd.conf
configmap "my-httpd" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get configmap 
NAME         DATA      AGE
my-httpd     1         6s
nginx.conf   1         15d

如果使用资源文件生成映射文件的方式,如果不是很清楚,可以参考一下用命令生成的Configmap在对于资源文件进行相应的更改.

映射目录

创建http应用中使用Configmap映射配置文件,Configmap映射文件到文件或者目录,主要这个时候,及时只是改动了目录里面一个文件,也需要全面拷贝出来,因为在做映射中会全部覆盖掉,如果目标目录存在就覆盖,不存在就创建出来.

映射目录

volumeMounts:
        - mountPath: /etc/httpd/conf/httpd.conf   #映射目录
          name: config                                    #引用的Configmap
      volumes:
       - name: config
         configMap:
           name: zhyapache
     
映射单一文件

映射单一文件需要使用subpath关键字(红色为一对名称)

 volumeMounts:
        - mountPath: /etc/httpd/conf/httpd.conf   #映射完全路径
          name: config                                         #引用的Configmap
          subPath: httpd.conf                                #目标文件名
      volumes:
       - name: config
         configMap:
           name: zhyapache                         #这个名称为kubectl get configmap 中的
       

 

[root@kubemaseter ~]# # kubectl get configmap -o yaml

[root@kubemaseter ~]# vim z1.yaml 
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-apache
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-apache
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd
        name: my-apache
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/httpd/conf/httpd.conf
          name: config
          subPath: httpd.conf
      volumes:
       - name: config
         configMap:
           name: my-httpd

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f  z1.yaml
deployment.extensions "my-apache" created

[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod -o wide
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
my-apache-5ff6dd54f9-hc7lp   1/1       Running   0          10m       10.254.95.5   kubenode1
[root@kubemaseter ~]# curl http://10.254.95.5
curl: (7) Failed connect to 10.254.95.5:80; 拒绝连接
[root@kubemaseter ~]# curl http://10.254.95.5:8080

 

 

关于持久化存储

为什么需要卷?

容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的,这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题.首先,但容器崩溃时,kubelet会重启,但是容器中的文件将会丢失,容器以干净的状态(镜像最初的状态)重新启动.其次,在Pod中同时运行多个容器时,这些容器之间通常需要共享文件.kubenetes中的Volume抽象就很好的解决了这些问题.

 

k8s目前支持的卷如下:

emptyDir

emptyDir是最基础的Volume类型,用于存储临时数据的简单空目录.如果Pod设置了emptyDIr类型Volume,Pod被分配到Node上时候,会创建emptyDir,只要Pod运行在Node上,emptyDir都会存在(容器挂掉不会导致emptyDir丢失数据),但是如果Pod从Node上被删除或者Pod发生迁移,emptyDir也会被删除,并且永久丢失.emptyDir可以实现同一个pod中数据的共享.

emptyDir案例

创建emptyDir目录

volumeMounts:
        - mountPath: /var/data  #目标路径
          name: empty-data      #引用卷映射定义
      volumes:
       - name: empty-data    #卷名称
         emptyDir:{}              #卷类型
 

NFS共享存储

在生成环境中经常需要多个pod或者多个APP中共享数据,而这些应用又在不同的机器的不同Pod里面,网络文件系统经常用来解决这一问题.Kubenetes中通过简单的配置就可以挂载NFS到Pod中,而NFS中的数据是可以永久保存的,同时NFS支持并发写操作.

当然cephfs,glusterfs,rbd等都能很好的解决这个问题.

 

NFS共享举例

步骤一:搭建一台所有节点都可以mount的nfs服务器
[root@nfs ~]# ifconfig eth0
eth0: flags=4163  mtu 1500
        inet 192.168.1.101  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
[root@nfs ~]# yum -y install nfs-utils

[root@nfs ~]# yum -y install nfs-utils
[root@nfs ~]# mkdir -m 777 /var/webroot/
[root@nfs ~]# cat /etc/exports
/var/webroot  *(rw)

[root@nfs ~]# systemctl start nfs
[root@nfs ~]# systemctl enable nfs

 

其他的node节点都需要安装如下

[root@node1 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@node1~]# showmount -e 192.168.1.101
Export list for 192.168.1.101:
/var/webroot *

 

PV/PVC配置

pV/PVC是什么?

PersistentVolume持久卷,简称PV.是资源的提供者,根据集群的基础设施变化而变化,由k8s集群管理员配置

Persistent VolumeClaim (持久卷声明,简称PVC)是资源的使用者,根据业务服务的需求变化来配置

PV/PVC的引入使K8s集群具备了存储的逻辑抽象能力

 

[root@kubemaseter ~]# cat pv.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs        
  labels:
    app: web-nfs
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    path: /var/webroot
    server: 192.168.1.101

[root@kubemaseter ~]# kubectl get pv
No resources found.
[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f pv.yaml   #生成资源文件
persistentvolume "pv-nfs" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM     STORAGECLASS   REASON    AGE
pv-nfs    20Gi       RWX            Retain           Available                                      3s
[root@kubemaseter ~]# cat pvc.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-nfs
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
  selector:
   matchLabels:
     app: web-nfs
 

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f pvc.yaml 
persistentvolumeclaim "pvc-nfs" created
[root@kubemaseter ~]# kubectl get  pvc   #可以看到pv和pvc已经绑定在一起了
NAME      STATUS    VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
pvc-nfs   Bound     pv-nfs    20Gi       RWX                           23s
 

[root@kubemaseter ~]# cat t6.yaml 
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-apache
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-apache
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.1.100:5000/myos:httpd
        name: my-apache
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/httpd/conf/httpd.conf
          name: config
          subPath: httpd.conf
        - mountPath: /var/www/html
          name: site-data
      volumes:
       - name: config
         configMap:
           name: my-httpd
       - name: site-data
         persistentVolumeClaim:
           claimName: pvc-nfs
 

[root@kubemaseter ~]# kubectl create -f t6.yaml 
deployment.extensions "my-apache" created

[root@kubemaseter ~]# kubectl get pod -o wide
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
my-apache-75644bd6d9-59p28   1/1       Running   0          2m        10.254.95.5   kubenode1

验证容器的目录是否挂载到了nfs上的方法,在nfs上写对应的文件,在使用容器的ip访问,如果可以正常访问到nfs的文件则证明成功

[root@nfs ~]# cd /var/webroot/
[root@nfs webroot]# ls
index.html  
[root@nfs webroot]# cat index.html 

 hello world
 hello world
 hello world

 [root@kubemaseter ~]# curl http://10.254.95.5:8080