Kubernetes（k8s）入门
Kubernetes（以下简称k8s)是自动化容器操作的开源平台，这些操作包括部署，调度和节点集群间扩展。如果你曾经用过Docker容器技术部署容器，那么可以将Docker看成Kubernetes内部使用的低级别组件。Kubernetes不仅仅支持Docker，还支持Rocket，这是另一种容器技术。
为什么使用k8s
- 自动化容器的部署和复制
- 随时扩展或收缩容器规模
- 将容器组织成组，并且提供容器间的负载均衡
- 很容易地升级应用程序容器的新版本
- 提供容器弹性，如果容器失效就替换它，等等...
实际上，使用Kubernetes只需一个部署文件，使用一条命令就可以部署多层容器（前端，后台等）的完整集群：
$ kubectl create -f single-config-file.yaml
重要概念
- Cluster: Cluster是计算、存储和网络资源的集合，Kubernernets利用这些资源运行各种基于容器的应用。
- Master：Master是Cluster的大脑，它的主要职责是调度，即决定将应用放在哪里运行。
- Node：Node的职责是运行容器应用。Node由Master管理，Node负责监控并汇报容器的状态，同时根据Master的要求管理容器的生命周期。
- Pod：Pod是Kubernetes的最小工作单元。每个Pod包含一个多多个容器。
Kubernetes集群里有三种IP地址，分别如下：
- Node IP：Node节点的IP地址，即物理网卡的IP地址。
- Pod IP：Pod的IP地址，即docker容器的IP地址，此为虚拟IP地址。
- Cluster IP：Service的IP地址，此为虚拟IP地址。
hello-minikube
kubectl 常用命令
运行应用
$ sudo kubectl apply -f *.yml
删除应用
$ sudo kubectl delete -f *.yml
进入k8s管理的一个容器
$ sudo kubectl get pods
$ sudo kubectl exec -it peter-openjdk-5f6d8f8b5d-28rw4 /bin/bash
如一个pod里有多个容器,用--container or -c 参数。
$ sudo kubectl exec -it peter-producer-consumer -c peter-consumer sh
打标签：
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl label node k8s-node2 disktype=kd2
指定部署到某节点
spec:
nodeSelector:
disktype: kd2
删除标签
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl label node k8s-node2 disktype-
配置dns
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl edit cm -n kube-system coredns
创建命名空间
kubectl get ns
kubectl create ns trade-apps
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get nodes
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get deployments
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get pod --all-namespaces -o wide
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get pods -o wide
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get services
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl get events
[admin@k8s-master ~]$ sudo kubectl describe node/deployment/pod/service/event
不同部署类型yml配置
kind的类型有：
- Deployment
- DaemonSet
- Job
- CronJob
- Pod
- Service
Service
type有：
- ClusterIP 只能ClusterIP可以访问
- NodePort 可以提供外网访问Service
- LoadBalancer 均衡负载
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: peter-nginx-svc
namespace: default
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8080
protocol: TCP
nodePort: 3000
targetPort: 80
selector:
run: peter-nginx
- port ClusterIP监听的端口
- nodePort NodePort监听的端口
- targetPort Pod监听的端口
- 选择labels为：peter-nginx的pod
- 将service的8080映射到pod的80端口，使用TCP协议
- pod < service < clusterIp（node机器ip) < 外网访问
Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: peter-openjdk
namespace: default
spec:
replicas: 2
template:
metadata:
name: peter-java-base
labels:
app: peter-java-base
spec:
containers:
- name: peter-java-base
image: reg.was.ink/mcom/javabase-centos-openjdk:1.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: [ "/bin/bash", "-ce", "tail -f /dev/null" ]
selector:
matchLabels:
app: peter-java-base
Pod
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: peter-producer-consumer
spec:
containers:
- name: peter-producer
image: busybox
volumeMounts:
- mountPath: /producer_dir
name: shared-volume
args:
- /bin/sh
- -c
- echo "hello world" > /producer_dir/hello ; sleep 30000
- name: peter-consumer
image: busybox
volumeMounts:
- mountPath: /consumer_dir
name: shared-volume
args:
- /bin/sh
- -c
- cat /consumer_dir/hello ; sleep 30000
volumes:
- name: shared-volume
emptyDir: {}
模拟生产者消费者，共享存储
健康检查
replicas: 2
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 35%
maxUnavailable: 35%
restartPolicy: Always
readinessProbe:
initialDelaySeconds: 120
periodSeconds: 5
httpGet:
path: /actuator/health
port: 10600
livenessProbe:
initialDelaySeconds: 120
periodSeconds: 5
httpGet:
path: /actuator/health
schema: HTTP
port: 10600
和image参数同级别 schema: HTTP(默认) HTTPS liveness 失败，容器重启 readiness失败，容器不可用，连续3次探测失败，会从负载均衡中移除 maxSurge: 35% 超过desired的上线 (1+35%) * replicas maxUnavailable: 35%, 不可用占desired的最大比例 (1+35%) * replicas
k8s 配置文件 详解
apiVersion: v1 # 【必须】版本号
kind: Pod # 【必选】Pod
metadata: # 【必选-Object】元数据
name: String # 【必选】 Pod的名称
namespace: String # 【必选】 Pod所属的命名空间
labels: # 【List】 自定义标签列表
- name: String
annotations: # 【List】 自定义注解列表
- name: String
spec: # 【必选-Object】 Pod中容器的详细定义
containers: # 【必选-List】 Pod中容器的详细定义
- name: String # 【必选】 容器的名称
image: String # 【必选】 容器的镜像名称
imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent] # 【String】 每次都尝试重新拉取镜像 | 仅使用本地镜像 | 如果本地有镜像则使用，没有则拉取
command: [String] # 【List】 容器的启动命令列表，如果不指定，则使用镜像打包时使用的启动命令
args: [String] # 【List】 容器的启动命令参数列表
workingDir: String # 容器的工作目录
volumeMounts: # 【List】 挂载到容器内部的存储卷配置
- name: String # 引用Pod定义的共享存储卷的名称，需使用volumes[]部分定义的共享存储卷名称
mountPath: Sting # 存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512个字符
readOnly: Boolean # 是否为只读模式，默认为读写模式
ports: # 【List】 容器需要暴露的端口号列表
- name: String # 端口的名称
containerPort: Int # 容器需要监听的端口号
hostPort: Int # 容器所在主机需要监听的端口号，默认与containerPort相同。设置hostPort时，同一台宿主机将无法启动该容器的第二份副本
protocol: String # 端口协议，支持TCP和UDP，默认值为TCP
env: # 【List】 容器运行前需设置的环境变量列表
- name: String # 环境变量的名称
value: String # 环境变量的值
resources: # 【Object】 资源限制和资源请求的设置
limits: # 【Object】 资源限制的设置
cpu: String # CPU限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数
memory: String # 内存限制，单位可以为MB，GB等，将用于docker run --memory参数
requests: # 【Object】 资源限制的设置
cpu: String # cpu请求，单位为core数，容器启动的初始可用数量
memory: String # 内存请求，单位可以为MB，GB等，容器启动的初始可用数量
livenessProbe: # 【Object】 对Pod内各容器健康检查的设置，当探测无响应几次之后，系统将自动重启该容器。可以设置的方法包括：exec、httpGet和tcpSocket。对一个容器只需要设置一种健康检查的方法
exec: # 【Object】 对Pod内各容器健康检查的设置，exec方式
command: [String] # exec方式需要指定的命令或者脚本
httpGet: # 【Object】 对Pod内各容器健康检查的设置，HTTGet方式。需要指定path、port
path: String
port: Number
host: String
scheme: String
httpHeaders:
- name: String
value: String
tcpSocket: # 【Object】 对Pod内各容器健康检查的设置，tcpSocket方式
port: Number
initialDelaySeconds: Number # 容器启动完成后首次探测的时间，单位为s
timeoutSeconds: Number # 对容器健康检查的探测等待响应的超时时间设置，单位为s，默认值为1s。若超过该超时时间设置，则将认为该容器不健康，会重启该容器。
periodSeconds: Number # 对容器健康检查的定期探测时间设置，单位为s，默认10s探测一次
successThreshold: 0
failureThreshold: 0
securityContext:
privileged: Boolean
restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] # Pod的重启策略 一旦终止运行，都将重启 | 终止后kubelet将报告给master，不会重启 | 只有Pod以非零退出码终止时，kubelet才会重启该容器。如果容器正常终止（退出码为0），则不会重启。
nodeSelector: object # 设置Node的Label，以key:value格式指定，Pod将被调度到具有这些Label的Node上
imagePullSecrets: # 【Object】 pull镜像时使用的Secret名称，以name:secretkey格式指定
- name: String
hostNetwork: Boolean # 是否使用主机网络模式，默认值为false。设置为true表示容器使用宿主机网络，不再使用docker网桥，该Pod将无法在同一台宿主机上启动第二个副本
volumes: # 【List】 在该Pod上定义的共享存储卷列表
- name: String # 共享存储卷的名称，volume的类型有很多emptyDir，hostPath，secret，nfs，glusterfs，cephfs，configMap
emptyDir: {} # 【Object】 类型为emptyDir的存储卷，表示与Pod同生命周期的一个临时目录，其值为一个空对象：emptyDir: {}
hostPath: # 【Object】 类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
path: String # Pod所在主机的目录，将被用于容器中mount的目录
secret: # 【Object】类型为secret的存储卷，表示挂载集群预定义的secret对象到容器内部
secretName: String
items:
- key: String
path: String
configMap: # 【Object】 类型为configMap的存储卷，表示挂载集群预定义的configMap对象到容器内部
name: String
items:
- key: String
path: String
imagePullPolicy属性
- Always 总是拉取镜像
- IfNotPresent 本地有则使用本地镜像,不拉取
- Never 只使用本地镜像，从不拉取，即使本地没有
- 如果省略imagePullPolicy 镜像tag为 :latest 策略为always ，否则 策略为 IfNotPresent
常见问题
问题1：macbook安装kubernetes 报：Kubernenes is starting...
1. 先拉去这个
git clone https://github.com/maguowei/k8s-docker-for-mac
2. 执行
./load_images.sh
3. 查看自己电脑装的Kubernetes的版本号
4. 把2中拉下来的重新打标签
k8s.gcr.io/kube-proxy v1.15.5 cbd7f21fec99 4 months ago 82.4MB
k8s.gcr.io/kube-apiserver v1.15.5 e534b1952a0d 4 months ago 207MB
k8s.gcr.io/kube-controller-manager v1.15.5 1399a72fa1a9 4 months ago 159MB
k8s.gcr.io/kube-scheduler v1.15.5 fab2dded59dd 4 months ago 81.1MB
$docker tag cbd7f21fec99 k8s.gcr.io/kube-proxy:自己电脑Kubernetes版本号
5. reset > Reset Kubernetes cluster问题2：pod 报：Back-off restarting failed container
在yml文件中，增加：
command: [ "/bin/bash", "-ce", "tail -f /dev/null" ]问题3：mount.nfs: Stale file handle
服务端：
vim /etc/exports
systemctl restart nfs
客户端:
umount /mnt/public
umount /mnt/public
vim /etc/fstab
mount -a
问题4：dubbo rpc调用不通
需要在客户端上面启动open
/etc/init.d/open start
开启NFS服务器
yum -y install nfs-utils （只安装nfs-unitls） yum install nfs-utils rpcbind -y （安装nfs-unitls和rpcbind服务，与上面二选一）
服务端：
$ vi /etc/exports
/public 192.168.245.1/24(ro)
/protected 192.168.245.1/24（rw）
systemctl reload nfs
客服端：
yum install -y nfs-utils
systemctl enable rpcbind.service
systemctl start rpcbind.service
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
192.168.245.128:/public /mnt/public nfs defaults 0 0
192.168.245.128:/protected /mnt/data nfs defaults 0 1
参考网站
- Kubernetes 中文手册
- kubernetes 中文文档
- kubernetes 官方中文文档
微信公众号: 互联网技术的秘密 （intecsec）
官方网站: www.intecsec.com
个人微信号：sindoc
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