kubernetes学习笔记之-----基础篇

一、应用部署运行模式变迁

简单来说就是：物理单机---->虚拟化---->容器化---->云原生

1 物理单机

IBM/Sun公司 物理机

2 虚拟化

VMware/KVM/Xen
Iaas（AWS/GCE）(Infrastruture as a service)
Openstack 
Paas(Platform as a service)
Saas(Software as a service)
逐渐形成了AWS/Azure/Aliyun/GCE/ 四大云厂商

3 容器化

Docker 

4 云原生

应用的微服务化和容器化；
K8S应用上云最主流的解决方案；

发展的总体趋势：
应用部署运行模式：单机 -> 虚拟机 -> 容器 -> 云原生
应用部署运行：更敏捷、更自动化、更有效率、更低成本
开发者：更聚焦于应用本身

二 、k8s基础知识

官方网站：https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/

1 k8s是什么？定位是什么？

容器编排管理平台：
微服务支撑平台：服务发现、服务注册、服务发现和自动负载均衡等
可移植的云平台： 可以跨云部署

2 在 Linux 上安装 kubectl

官方教程：https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/tools/install-kubectl-linux/

如果没有curl: sudo apt install curl

用以下命令下载最新发行版：

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
curl -LO "https://dl.k8s.io/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl.sha256"
echo "$( sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl
kubectl version --client

配置kubectl自动提示：

type _init_completion
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
echo 'source <(kubectl completion bash)' >>~/.bashrc
#执行该条命令时,执行sudo su,否则Permission denied
kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl
echo 'alias k=kubectl' >>~/.bashrc
echo 'complete -F __start_kubectl k' >>~/.bashrc

3 k8s 几个重要的概念

Cluster

是计算、存储和网络资源的集合，Kubernetes 利用这些资源运行各种基于容器的应用；

Master节点

主要职责是调度，即决定将应用放在哪里运行,为了实现高可用，可以运行多个 Master;
主要的核心组件：api server/Controller Manager/scheduler/etcd

Node节点

由 Master 管理，职责是运行容器应用；主要的核心组件：kubelet、kube-proxy

Pod 

Kubernetes 的最小工作单元，每个 Pod 包含一个或多个容器；
引入 Pod 主要基于下面两个目的：
可管理性：有些容器天生就是需要紧密联系，一起工作；
通信和资源共享：Pod 中的所有容器使用同一个网络 namespace，即相同的 IP 地址和 Port 空间。它们可以直接用 localhost 通信；

Controller 

Kubernetes 通常不会直接创建 Pod，而是通过 Controller 来管理 Pod 的；
Controller 中定义了 Pod 的部署特性，比如有几个副本，在什么样的 Node 上运行等；
为了满足不同的业务场景，Kubernetes 提供了多种 Controller，包括 Deployment、ReplicaSet、DaemonSet、StatefuleSet、Job 等；

Deployment ：最常用的 Controller，通过创建 Deployment 来部署应用的；
ReplicaSet 实现了 Pod 的多副本管理;通常不需要直接使用 ReplicaSet;
DaemonSet 用于每个 Node 最多只运行一个 Pod 副本的场景;
StatefuleSet 能够保证 Pod 的每个副本在整个生命周期中名称是不变的;
Job 用于运行结束就删除的应用;而其他 Controller 中的 Pod 通常是长期持续运行。

Service

Service 定义了外界访问一组特定 Pod 的方式。Service 有自己的 IP 和端口，Service 为 Pod 提供了负载均衡;

Kubernetes 运行容器（Pod）与访问容器（Pod）这两项任务分别由 Controller 和 Service 执行

Namespace

Namespace 可以将一个物理的 Cluster 逻辑上划分成多个虚拟 Cluster，每个 Cluster 就是一个 Namespace。不同 Namespace 里的资源是完全隔离的；
Kubernetes 默认创建了两个 Namespace;
default -- 创建资源时如果不指定，将被放到这个 Namespace;
kube-system -- Kubernetes 自己创建的系统资源将放到这个 Namespace 中;

三、本地配置minikube环境

官方文档：https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube_latest_amd64.deb
sudo dpkg -i minikube_latest_amd64.deb

检查minikube:minikube version
启动cluster:minikube start

四、利用minikube学习k8s基础操作

4.1 create a cluster

minikube version;
minikube start;
kubectl version;//client+server;
kubectl cluster-info;
kubectl get nodes;

4.2 deploy an app

基本语法可以通过 kubectl create deployment --help  查看;基本格式：

kubectl create deployment NAME --image=image -- [COMMAND] [args...] [options]
例子：
# Create a deployment named my-dep that runs the nginx image with 3 replicas.
kubectl create deployment my-dep --image=nginx --replicas=3

# Create a deployment named my-dep that runs the busybox image and expose port 5701.
kubectl create deployment my-dep --image=busybox --port=5701

4.3  explore your app

#获取the application we deployed
kubectl get pods
kubectl describe pods

4.4 expose your app

#
kubectl get services
#
kubectl expose --help
#
kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp --type="NodePort" --port 8080
#
kubectl get services
#
kubectl describe service kubernetes-bootcamp

4.5 Scaling Your App

#
kubectl get deployments
#see the ReplicaSet created by the Deployment
kubectl get replicasets/kubectl get replicasets.apps
#scale the Deployment to 4 replicas
kubectl scale deployment kubernetes-bootcamp  --replicas=4
#显示node的信息
kubectl get pods -o wide
#
kubectl describe deployments.apps kubernetes-bootcamp

#查询ubuntu host ip
ifconfig -a