Kubernetes集群
文章目录
- Kubernetes
-
- 1.集群方案
- 2.安装搭建 Kubernetes 集群
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- 1.集群安装准备
- 2.主控服务器
- 3.下载离线文件，安装Docker
- 4.工作节点
- 二，配置集群安装环境
- 三.Kubernetes
-
- 安装kubernetes集群
- 准备第一台虚拟机
- 设置虚拟机cpu
- 上传离线安装文件
- 准备离线安装环境
- 导入镜像
- 准备三台服务器
- 从第一台虚拟机克隆两台虚拟机
- 在master上继续配置安装环境
- 配置集群服务器的ip
- 一键安装k8s集群
- 设置kubectl命令别名
- 配置自动补全
- 验证安装
- 初步尝试 kubernetes
- 使用 ReplicationController 和 pod 部署应用
- 使用 service 对外暴露 pod
- pod自动伸缩
- pod
-
- 使用部署文件手动部署pod
- 查看pod的部署文件
- 查看pod日志
- pod端口转发
- pod 标签
- 创建pod时指定标签
- 查看pod的标签
- 修改pod的标签
- 使用标签来查询 pod
- 把pod部署到指定的节点服务器
- pod 注解
- namespace
-
- 查看命名空间
- 创建命名空间
- 将pod部署到指定的命名空间中
- 删除资源
- 存活探针
-
- HTTP GET 存活探针
- 控制器
-
- ReplicationController
-
- 修改 pod 模板
- ReplicaSet
- Job
-
- Cronjob
- Service
-
- endpoint
- 服务暴露给客户端
- 配置启动参数
-
- k8s中覆盖docker的ENTRYPOINT和CMD
- 环境变量
- ConfigMap
- config-map–>env–>arg
- Deployment
-
- 升级 Deployment
- 回滚 Deployment
- 控制滚动升级速率
- 暂停滚动升级
- 自动阻止出错版本升级
- Dashboard 仪表盘
-
- 查看 Dashboard 部署信息
- 证书验证访问
- 令牌
Kubernetes
容器自动管理工具、持续部署工具
谷歌的开源工具，开源之前在谷歌内部使用了几年的时间，管理上千万的容器
1.集群方案
使用三台物理机或VMware虚拟机来搭建集群环境，一台主控服务器，两台工作节点服务器。
如果资源有限也可以去掉一个工作节点，使用两台服务器。
2.安装搭建 Kubernetes 集群
安装过程非常复杂，即使对专业运维难度也非常大，有开源工具辅助安装K8s集群
- 一键安装：https://github.com/easzlab/kubeasz
- 一步步手动安装：https://github.com/opsnull/follow-me-install-kubernetes-cluster
1.集群安装准备
kubeasz项目(https://github.com/easzlab/kubeasz)极大的简化了k8s集群的安装过程，他提供的工具可以轻松安装和管理k8s集群。
2.主控服务器
先准备主控服务器
调整 VMware 虚拟机的内存和 cpu：
3.下载离线文件，安装Docker
在主控服务器上下载安装环境初始化脚本工具 ezdown：
export release=3.1.0
curl -C- -fLO --retry 3 https://github.com/easzlab/kubeasz/releases/download/${release}/ezdown
chmod +x ./ezdown
ls -l
使用工具脚本下载离线文件，并安装Docker
默认下载最新推荐k8s/docker等版本（更多关于ezdown的参数，运行./ezdown 查看）
./ezdown -D
导入 docker 镜像，后面使用这些镜像用来测试 k8s：
docker load -i images.gz
docker images
可选下载离线系统包 (适用于无法使用yum/apt仓库情形)
./ezdown -P
上述脚本运行成功后，所有文件（kubeasz代码、二进制、离线镜像）均已整理好放入目录/etc/kubeasz
/etc/kubeasz 包含 kubeasz 版本为 ${release} 的发布代码
/etc/kubeasz/bin 包含 k8s/etcd/docker/cni 等二进制文件
/etc/kubeasz/down 包含集群安装时需要的离线容器镜像
/etc/kubeasz/down/packages 包含集群安装时需要的系统基础软件
安装 python、pip、ansible
ansible 是新出现的自动化运维工具，基于Python开发，集合了众多运维工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。
kubeasz 使用 ansible 来自动安装配置集群，所以这里先要安装 ansible。
yum install python -y
curl -O https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.py
python get-pip.py
python -m pip install --upgrade "pip < 21.0"
pip install ansible -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
4.工作节点
在工作节点服务器上重复以上所有操作。
如果使用 VMware 虚拟机，只需要从第一台服务器克隆即可。
二，配置集群安装环境
启动 kubeasz 容器
./ezdown -S
设置参数允许离线安装
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' /etc/kubeasz/example/config.yml
第一台服务器**
-
克隆 centos-8-2105： k1
-
设置ip
./ip-static ip: 192.168.64.191 ifconfig -
kubeasz-3.1.0.zip 解压缩
-
上传文件
- images.gz 上传到 /root/
- kubeasz-3.1.0/ezdown 上传到 /root/
- kubeasz-3.1.0/kubeasz 文件夹上传到 /etc/
-
内存设置 2G 或 2G 以上
-
cpu 设置成两块
-
重启服务器
准备安装环境
cd ~/
chmod +x ./ezdown
# 1.下载离线安装文件，如果存在，不会重复下载
# 2.安装Docker
./ezdown -D
docker info
docker load -i images.gz
docker images
克隆 k1，克隆出 k2 和 k3
-
k1先关机
-
方案1，从 k1 克隆出 k2 和 k3
-
方法2，从 k1 只克隆一个 k2
-
修改 k2 和 k3 的 ip
- 192.168.64.192
- 192.168.64.193
三.Kubernetes
安装kubernetes集群
kubernetes的安装过程极其复杂,对Linux运维不熟悉的情况下安装kubernetes极为困难,再加上国内无法访问google服务器,我们安装k8s就更加困难
kubeasz项目(https://github.com/easzlab/kubeasz)极大的简化了k8s集群的安装过程,使我们可以离线一键安装k8s集群
准备第一台虚拟机
设置虚拟机cpu
上传离线安装文件
将ansible目录上传到/etc/目录下
将easzup上传到/root目录下
准备离线安装环境
在CentOS7虚拟机中执行下面操作
cd ~/
# 下载 kubeasz 的自动化安装脚本文件: easzup,如果已经上传过此文件,则不必执行这一步
export release=2.2.0
curl -C- -fLO --retry 3 https://github.com/easzlab/kubeasz/releases/download/${release}/easzup
# 对easzup文件设置执行权限
chmod +x ./easzup
# 下载离线安装文件,并安装配置docker,
# 如果离线文件已经存在则不会重复下载,
# 离线安装文件存放路径: /etc/ansible
./easzup -D
验证Docker系统服务：
docker version
# 启动kubeasz工具使用的临时容器
./easzup -S
查看临时容器：
docker ps
# 进入该容器
docker exec -it kubeasz sh
# 下面命令在容器内执行
# 配置离线安装
cd /etc/ansible
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/chrony/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/ex-lb/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/kube-node/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/prepare/defaults/main.yml
exit
# 安装 python,已安装则忽略这一步
yum install python -y
导入镜像
为了节省时间,后面课程中使用的docker镜像不用再花时间从网络下载
将课前资料中 images.gz 中的镜像导入 docker
docker load -i images.gz
准备三台服务器
准备三台服务器,一台master,两台工作节点,他们的ip地址可以用任意的地址,最好设置为固定ip
下面测试中使用的ip为:
- 192.168.64.191
- 192.168.64.192
- 192.168.64.193
从第一台虚拟机克隆两台虚拟机
这三台虚拟机,第一台虚拟机作为master,另两台作为工作节点
在master上继续配置安装环境
# 安装pip,已安装则忽略这一步
wget -O /etc/yum.repos.d/epel-7.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum install git python-pip -y
# pip安装ansible(国内如果安装太慢可以直接用pip阿里云加速),已安装则忽略这一步
pip install pip --upgrade -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
pip install ansible==2.6.12 netaddr==0.7.19 -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
# 在ansible控制端配置免密码登陆其他节点服务器
ssh-keygen -t ed25519 -N '' -f ~/.ssh/id_ed25519
# 公钥复制到所有节点,包括master自己
# 按提示输入yes和root管理员的密码
ssh-copy-id 192.168.64.191
ssh-copy-id 192.168.64.192
ssh-copy-id 192.168.64.193
配置集群服务器的ip
cd /etc/ansible && cp example/hosts.multi-node hosts && vim hosts
如果内存有限, 可以只部署两台服务器进行测试
主服务器既作为控制节点, 又作为工作节点
减少etcd服务数量
# 检查集群主机状态
ansible all -m ping
一键安装k8s集群
安装步骤非常多,时间较长,耐心等待安装完成
cd /etc/ansible
ansible-playbook 90.setup.yml
安装成功结果：
设置kubectl命令别名
# 设置 kubectl 命令别名 k
echo "alias k='kubectl'" >> ~/.bashrc
# 使设置生效
source ~/.bashrc
配置自动补全
yum install -y bash-completion
source <(kubectl completion bash)
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
验证安装
k get cs
---------------------------------------------------------
NAME STATUS MESSAGE ERROR
etcd-1 Healthy {"health":"true"}
scheduler Healthy ok
controller-manager Healthy ok
etcd-2 Healthy {"health":"true"}
etcd-0 Healthy {"health":"true"}
k get node
---------------------------------------------------------------------
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
192.168.64.191 Ready,SchedulingDisabled master 5d23h v1.15.2
192.168.64.192 Ready node 5d23h v1.15.2
192.168.64.193 Ready node 5d23h v1.15.2
初步尝试 kubernetes
kubectl run 命令是最简单的部署引用的方式,它自动创建必要组件,这样,我们就先不必深入了解每个组件的结构
使用 ReplicationController 和 pod 部署应用
Pod是用来封装Docker容器的对象,它具有自己的虚拟环境(端口, 环境变量等),一个Pod可以封装多个Docker容器.
RC是用来自动控制Pod部署的工具,它可以自动启停Pod,对Pod进行自动伸缩.
下面我们用命令部署一个RC
cd ~/
k run \
--image=luksa/kubia \
--port=8080 \
--generator=run/v1 kubia
k get rc
---------------------------------------
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
kubia 1 1 1 24s
k get pods
----------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-9z6kt 1/1 Running 0 28s
kubectl run 几个参数的含义
–image=luksa/kubia
- 镜像名称
–port=8080 - pod 对外暴露的端口
–generator=run/v1 kubia
创建一个ReplicationController
使用 service 对外暴露 pod
k expose \
rc kubia \
--type=NodePort \
--name kubia-http
k get svc
------------------------------------------------------------------------------
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubia-http NodePort 10.68.194.195 <none> 8080:20916/TCP 4s
这里创建了一个 service 组件,用来对外暴露pod访问,在所有节点服务器上,暴露了20916端口,通过此端口,可以访问指定pod的8080端口
访问以下节点服务器的20916端口,都可以访问该应用
注意: 要把端口修改成你生成的随机端口
- http://192.168.64.191:20916/
- http://192.168.64.192:20916/
- http://192.168.64.193:20916/
pod自动伸缩
k8s对应用部署节点的自动伸缩能力非常强,只需要指定需要运行多少个pod,k8s就可以完成pod的自动伸缩
# 将pod数量增加到3个
k scale rc kubia --replicas=3
k get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kubia-q7bg5 1/1 Running 0 10s 172.20.3.29 192.168.64.193 <none> <none>
kubia-qkcqh 1/1 Running 0 10s 172.20.2.30 192.168.64.192 <none> <none>
kubia-zlmsn 1/1 Running 0 16m 172.20.3.28 192.168.64.193 <none> <none>
# 将pod数量减少到1个
k scale rc kubia --replicas=1
# k8s会自动停止两个pod,最终pod列表中会只有一个pod
k get po -o wide
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kubia-q7bg5 1/1 Terminating 0 6m1s 172.20.3.29 192.168.64.193 <none> <none>
kubia-qkcqh 1/1 Terminating 0 6m1s 172.20.2.30 192.168.64.192 <none> <none>
kubia-zlmsn 1/1 Running 0 22m 172.20.3.28 192.168.64.193 <none> <none>
pod
使用部署文件手动部署pod
创建kubia-manual.yml部署文件
cat <<EOF > kubia-manual.yml
apiVersion: v1 # k8s api版本
kind: Pod # 该部署文件用来创建pod资源
metadata:
name: kubia-manual # pod名称前缀,后面会追加随机字符串
spec:
containers: # 对pod中容器的配置
- image: luksa/kubia # 镜像名
imagePullPolicy: Never
name: kubia # 容器名
ports:
- containerPort: 8080 # 容器暴露的端口
protocol: TCP
EOF
使用部署文件创建pod
k create -f kubia-manual.yml
k get po
-----------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-manual 1/1 Running 0 19s
查看pod的部署文件
# 查看pod的部署文件
k get po kubia-manual -o yaml
查看pod日志
k logs kubia-manual
pod端口转发
使用 kubectl port-forward 命令设置端口转发,对外暴露pod.
使用服务器的 8888 端口,映射到 pod 的 8080 端口
k port-forward kubia-manual --address localhost,192.168.64.191 8888:8080
# 或在所有网卡上暴露8888端口
k port-forward kubia-manual --address 0.0.0.0 8888:8080
在浏览器中访问 http://192.168.64.191:8888/
pod 标签
可以为 pod 指定标签,通过标签可以对 pod 进行分组管理
ReplicationController,ReplicationSet,Service中,都可以通过 Label 来分组管理 pod
创建pod时指定标签
通过kubia-manual-with-labels.yml部署文件部署pod
在部署文件中为pod设置了两个自定义标签:creation_method和env
cat <<EOF > kubia-manual-with-labels.yml
apiVersion: v1 # api版本
kind: Pod # 部署的资源类型
metadata:
name: kubia-manual-v2 # pod名
labels: # 标签设置,键值对形式
creation_method: manual
env: prod
spec:
containers: # 容器设置
- image: luksa/kubia # 镜像
name: kubia # 容器命名
imagePullPolicy: Never
ports: # 容器暴露的端口
- containerPort: 8080
protocol: TCP
EOF
使用部署文件创建资源
k create -f kubia-manual-with-labels.yml
查看pod的标签
列出所有的pod,并显示pod的标签
k get po --show-labels
------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 109s run=kubia
kubia-manual 1/1 Running 0 52s <none>
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 10s creation_method=manual,env=prod
以列的形式列出pod的标签
k get po -L creation_method,env
-----------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 4m19s
kubia-manual 1/1 Running 0 3m22s
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 2m40s manual prod
修改pod的标签
pod kubia-manual-v2 的env标签值是prod, 我们把这个标签的值修改为 debug
修改一个标签的值时,必须指定 --overwrite 参数,目的是防止误修改
k label po kubia-manual-v2 env=debug --overwrite
k get po -L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 15m
kubia-manual 1/1 Running 0 14m
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 13m manual debug
为pod kubia-manual 设置标签
k label po kubia-manual creation_method=manual env=debug
为pod kubia-5rz9h 设置标签
k label po kubia-5rz9h env=debug
查看标签设置的结果
k get po -L creation_method,env
--------------------------------------------------------------------------
AME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 18m debug
kubia-manual 1/1 Running 0 17m manual debug
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 16m manual debug
使用标签来查询 pod
查询 creation_method=manual 的pod
# -l 查询
k get po \
-l creation_method=manual \
-L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-manual 1/1 Running 0 28m manual debug
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 27m manual debug
查询有 env 标签的 pod
# -l 查询
k get po \
-l env \
-L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 31m debug
kubia-manual 1/1 Running 0 30m manual debug
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 29m manual debug
查询 creation_method=manual 并且 env=debug 的 pod
# -l 查询
k get po \
-l creation_method=manual,env=debug \
-L creation_method,env
---------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE CREATION_METHOD ENV
kubia-manual 1/1 Running 0 33m manual debug
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 32m manual debug
其他查询举例:
- creation_method!=manual
- env in (prod,debug)
- env notin (prod,debug)
把pod部署到指定的节点服务器
我们不能直接指定服务器的地址来约束pod部署的节点
通过为node设置标签,在部署pod时,使用节点选择器,来选择把pod部署到匹配的节点服务器
下面为名称为192.168.64.193的节点服务器,添加标签gpu=true
k label node \
192.168.64.193 \
gpu=true
k get node \
-l gpu=true \
-L gpu
------------------------------------------------------
NAME STATUS ROLES AGE VERSION GPU
192.168.64.193 Ready node 14d v1.15.2 true
部署文件,其中节点选择器nodeSelector设置了通过标签gpu=true来选择节点
cat <<EOF > kubia-gpu.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: kubia-gpu # pod名
spec:
nodeSelector: # 节点选择器,把pod部署到匹配的节点
gpu: "true" # 通过标签 gpu=true 来选择匹配的节点
containers: # 容器配置
- image: luksa/kubia # 镜像
name: kubia # 容器名
imagePullPolicy: Never
EOF
创建pod kubia-gpu,并查看pod的部署节点
k create -f kubia-gpu.yml
k get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kubia-5rz9h 1/1 Running 0 3m13s 172.20.2.35 192.168.64.192 <none> <none>
kubia-gpu 1/1 Running 0 8m7s 172.20.3.35 192.168.64.193 <none> <none>
kubia-manual 1/1 Running 0 58m 172.20.3.33 192.168.64.193 <none> <none>
kubia-manual-v2 1/1 Running 0 57m 172.20.3.34 192.168.64.193 <none> <none>
查看pod kubia-gpu的描述
k describe po kubia-gpu
------------------------------------------------
Name: kubia-gpu
Namespace: default
Priority: 0
Node: 192.168.64.193/192.168.64.193
......
pod 注解
可以为资源添加注解
注解不能被选择器使用
# 注解
k annotate pod kubia-manual tedu.cn/shuoming="foo bar"
k describe po kubia-manual
namespace
可以使用命名空间对资源进行组织管理
不同命名空间的资源并不完全隔离,它们之间可以通过网络互相访问
查看命名空间
# namespace
k get ns
k get po --namespace kube-system
k get po -n kube-system
创建命名空间
新建部署文件custom-namespace.yml,创建命名空间,命名为custom-namespace
cat < custom-namespace.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: custom-namespace
EOF
# 创建命名空间
k create -f custom-namespace.yml
k get ns
--------------------------------
NAME STATUS AGE
custom-namespace Active 2s
default Active 6d
kube-node-lease Active 6d
kube-public Active 6d
kube-system Active 6d
将pod部署到指定的命名空间中
创建pod,并将其部署到命名空间custom-namespace
# 创建 Pod 时指定命名空间
k create \
-f kubia-manual.yml \
-n custom-namespace
# 默认访问default命名空间,默认命名空间中不存在pod kubia-manual
k get po kubia-manual
# 访问custom-namespace命名空间中的pod
k get po kubia-manual -n custom-namespace
----------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-manual 0/1 ContainerCreating 0 59s
删除资源
# 按名称删除, 可以指定多个名称
# 例如: k delete po po1 po2 po3
k delete po kubia-gpu
# 按标签删除
k delete po -l creation_method=manual
# 删除命名空间和其中所有的pod
k delete ns custom-namespace
# 删除当前命名空间中所有pod
k delete po --all
# 由于有ReplicationController,所以会自动创建新的pod
[root@master1 ~]# k get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-m6k4d 1/1 Running 0 2m20s
kubia-rkm58 1/1 Running 0 2m15s
kubia-v4cmh 1/1 Running 0 2m15s
# 删除工作空间中所有类型中的所有资源
# 这个操作会删除一个系统Service kubernetes,它被删除后会立即被自动重建
k delete all --all
存活探针
有三种存活探针:
- HTTP GET
返回 2xx 或 3xx 响应码则认为探测成功
- TCP
与指定端口建立 TCP 连接,连接成功则为成功
- Exec
在容器内执行任意的指定命令,并检查命令的退出码,退出码为0则为探测成功
HTTP GET 存活探针
luksa/kubia-unhealthy 镜像
在kubia-unhealthy镜像中,应用程序作了这样的设定: 从第6次请求开始会返回500错
在部署文件中,我们添加探针,来探测容器的健康状态.
探针默认每10秒探测一次,连续三次探测失败后重启容器
cat <<EOF > kubia-liveness-probe.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: kubia-liveness # pod名称
spec:
containers:
- image: luksa/kubia-unhealthy # 镜像
name: kubia # 容器名
imagePullPolicy: Never
livenessProbe: # 存活探针配置
httpGet: # HTTP GET 类型的存活探针
path: / # 探测路径
port: 8080 # 探测端口
EOF
创建 pod
k create -f kubia-liveness-probe.yml
# pod的RESTARTS属性,每过1分半种就会加1
k get po kubia-liveness
--------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-liveness 1/1 Running 0 5m25s
查看上一个pod的日志,前5次探测是正确状态,后面3次探测是失败的,则该pod会被删除
k logs kubia-liveness --previous
-----------------------------------------
Kubia server starting...
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
Received request from ::ffff:172.20.3.1
查看pod描述
k describe po kubia-liveness
---------------------------------
......
Restart Count: 6
Liveness: http-get http://:8080/ delay=0s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
......
控制器
ReplicationController
RC可以自动化维护多个pod,只需指定pod副本的数量,就可以轻松实现自动扩容缩容
当一个pod宕机,RC可以自动关闭pod,并启动一个新的pod替代它
下面是一个RC的部署文件,设置启动三个kubia容器:
cat < kubia-rc.yml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController # 资源类型
metadata:
name: kubia # 为RC命名
spec:
replicas: 3 # pod副本的数量
selector: # 选择器,用来选择RC管理的pod
app: kubia # 选择标签'app=kubia'的pod,由当前RC进行管理
template: # pod模板,用来创建新的pod
metadata:
labels:
app: kubia # 指定pod的标签
spec:
containers: # 容器配置
- name: kubia # 容器名
image: luksa/kubia # 镜像
imagePullPolicy: Never
ports:
- containerPort: 8080 # 容器暴露的端口
EOF
创建RC
RC创建后,会根据指定的pod数量3,自动创建3个pod
k create -f kubia-rc.yml
k get rc
----------------------------------------
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
kubia 3 3 2 2m11s
k get po -o wide
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kubia-fmtkw 1/1 Running 0 9m2s 172.20.1.7 192.168.64.192
kubia-lc5qv 1/1 Running 0 9m3s 172.20.1.8 192.168.64.192
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 9m2s 172.20.2.11 192.168.64.193
RC是通过指定的标签app=kubia对匹配的pod进行管理的
允许在pod上添加任何其他标签,而不会影响pod与RC的关联关系
```k label pod kubia-fmtkw type=special
k get po --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kubia-fmtkw 1/1 Running 0 6h31m app=kubia,type=special
kubia-lc5qv 1/1 Running 0 6h31m app=kubia
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 6h31m app=kubia
但是,如果改变pod的app标签的值,就会使这个pod脱离RC的管理,这样RC会认为这里少了一个pod,那么它会立即创建一个新的pod,来满足我们设置的3个pod的要求
```k label pod kubia-fmtkw app=foo --overwrite
k get pods -L app
-------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE APP
kubia-fmtkw 1/1 Running 0 6h36m foo
kubia-lc5qv 1/1 Running 0 6h36m kubia
kubia-lhj4q 0/1 Pending 0 6s kubia
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 6h36m kubia
修改 pod 模板
pod模板修改后,只影响后续新建的pod,已创建的pod不会被修改
可以删除旧的pod,用新的pod来替代
# 编辑 ReplicationController,添加一个新的标签: foo=bar
k edit rc kubia
------------------------------------------------
......
spec:
replicas: 3
selector:
app: kubia
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: kubia
foo: bar # 任意添加一标签
spec:
......
# 之前pod的标签没有改变
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kubia-lc5qv 1/1 Running 0 3d5h app=kubia
kubia-lhj4q 1/1 Running 0 2d22h app=kubia
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 3d5h app=kubia
# 通过RC,把pod扩容到6个
# 可以使用前面用过的scale命令来扩容
# k scale rc kubia --replicas=6
# 或者,可以编辑修改RC的replicas属性,修改成6
k edit rc kubia
---------------------
spec:
replicas: 6 # 从3修改成6,扩容到6个pod
selector:
app: kubia
# 新增加的pod有新的标签,而旧的pod没有新标签
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kubia-8d9jj 0/1 Pending 0 2m23s app=kubia,foo=bar
kubia-lc5qv 1/1 Running 0 3d5h app=kubia
kubia-lhj4q 1/1 Running 0 2d22h app=kubia
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 3d5h app=kubia
kubia-wb8sv 0/1 Pending 0 2m17s app=kubia,foo=bar
kubia-xp4jv 0/1 Pending 0 2m17s app=kubia,foo=bar
# 删除 rc, 但不级联删除 pod, 使 pod 处于脱管状态
k delete rc kubia --cascade=false
ReplicaSet
ReplicaSet 被设计用来替代 ReplicationController,它提供了更丰富的pod选择功能
以后我们总应该使用 RS, 而不适用 RC, 但在旧系统中仍会使用 RC
cat < kubia-replicaset.yml
apiVersion: apps/v1 # RS 是 apps/v1中提供的资源类型
kind: ReplicaSet # 资源类型
metadata:
name: kubia # RS 命名为 kubia
spec:
replicas: 3 # pod 副本数量
selector:
matchLabels: # 使用 label 选择器
app: kubia # 选取标签是 "app=kubia" 的pod
template:
metadata:
labels:
app: kubia # 为创建的pod添加标签 "app=kubia"
spec:
containers:
- name: kubia # 容器名
image: luksa/kubia # 镜像
imagePullPolicy: Never
EOF
创建 ReplicaSet
k create -f kubia-replicaset.yml
# 之前脱离管理的pod被RS管理
# 设置的pod数量是3,多出的pod会被关闭
k get rs
----------------------------------------
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
kubia 3 3 3 4s
# 多出的3个pod会被关闭
k get pods --show-labels
----------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kubia-8d9jj 1/1 Pending 0 2m23s app=kubia,foo=bar
kubia-lc5qv 1/1 Terminating 0 3d5h app=kubia
kubia-lhj4q 1/1 Terminating 0 2d22h app=kubia
kubia-pjs9n 1/1 Running 0 3d5h app=kubia
kubia-wb8sv 1/1 Pending 0 2m17s app=kubia,foo=bar
kubia-xp4jv 1/1 Terminating 0 2m17s app=kubia,foo=bar
# 查看RS描述, 与RC几乎相同
k describe rs kubia
使用更强大的标签选择器
cat < kubia-replicaset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: kubia
spec:
replicas: 4
selector:
matchExpressions: # 表达式匹配选择器
- key: app # label 名是 app
operator: In # in 运算符
values: # label 值列表
- kubia
- foo
template:
metadata:
labels:
app: kubia
spec:
containers:
- name: kubia
image: luksa/kubia
imagePullPolicy: Never
EOF
# 先删除现有 RS
k delete rs kubia --cascade=false
# 再创建 RS
k create -f kubia-replicaset.yml
# 查看rs
k get rs
# 查看pod
k get po --show-labels
可使用的运算符:
- In: label与其中一个值匹配
- NotIn: label与任何一个值都不匹配
- Exists: 包含指定label名称(值任意)
- DoesNotExists: 不包含指定的label
清理
k delete rs kubia
k get rs
k get po
DaemonSet
在每个节点上运行一个 pod,例如资源监控,kube-proxy等
DaemonSet不指定pod数量,它会在每个节点上部署一个pod
cat < ssd-monitor-daemonset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet # 资源类型
metadata:
name: ssd-monitor # DS资源命名
spec:
selector:
matchLabels: # 标签匹配器
app: ssd-monitor # 匹配的标签
template:
metadata:
labels:
app: ssd-monitor # 创建pod时,添加标签
spec:
containers: # 容器配置
- name: main # 容器命名
image: luksa/ssd-monitor # 镜像
imagePullPolicy: Never
EOF
创建 DS
DS 创建后,会在所有节点上创建pod,包括master
k create -f ssd-monitor-daemonset.yml
k get po -o wide
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
ssd-monitor-g7fjb 1/1 Running 0 57m 172.20.1.12 192.168.64.192
ssd-monitor-qk6t5 1/1 Running 0 57m 172.20.2.14 192.168.64.193
ssd-monitor-xxbq8 1/1 Running 0 57m 172.20.0.2 192.168.64.191
可以在所有选定的节点上部署pod
通过节点的label来选择节点
cat < ssd-monitor-daemonset.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: ssd-monitor
spec:
selector:
matchLabels:
app: ssd-monitor
template:
metadata:
labels:
app: ssd-monitor
spec:
nodeSelector: # 节点选择器
disk: ssd # 选择的节点上具有标签: 'disk=ssd'
containers:
- name: main
image: luksa/ssd-monitor
imagePullPolicy: Never
EOF
# 先清理
k delete ds ssd-monitor
# 再重新创建
k create -f ssd-monitor-daemonset.yml
查看 DS 和 pod, 看到并没有创建pod,这是因为不存在具有disk=ssd标签的节点
k get ds
k get po
为节点’192.168.64.192’设置标签 disk=ssd
这样 DS 会在该节点上立即创建 pod
k label node 192.168.64.192 disk=ssd
k get ds
---------------------------------------------------------------------------------------
NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
ssd-monitor 1 1 0 1 0 disk=ssd 37m
k get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
ssd-monitor-n6d45 1/1 Running 0 16s 172.20.1.13 192.168.64.192
同样,进一步测试,为节点’192.168.64.193’设置标签 disk=ssd
k label node 192.168.64.193 disk=ssd
k get ds
k get po -o wide
删除’192.168.64.193’节点上的disk标签,那么该节点中部署的pod会被立即销毁
# 注意删除格式: disk-
k label node 192.168.64.193 disk-
k get ds
k get po -o wide
清理
k delete ds ssd-monitor
Job
Job 用来运行单个任务,任务结束后pod不再重启
cat < exporter.yml
apiVersion: batch/v1 # Job资源在batch/v1版本中提供
kind: Job # 资源类型
metadata:
name: batch-job # 资源命名
spec:
template:
metadata:
labels:
app: batch-job # pod容器标签
spec:
restartPolicy: OnFailure # 任务失败时重启
containers:
- name: main # 容器名
image: luksa/batch-job # 镜像
imagePullPolicy: Never
EOF
创建 job
镜像 batch-job 中的进程,运行120秒后会自动退出
k create -f exporter.yml
k get job
-----------------------------------------
NAME COMPLETIONS DURATION AGE
batch-job 0/1 7s
k get po
-------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
batch-job-q97zf 0/1 ContainerCreating 0 7s
等待两分钟后,pod中执行的任务退出,再查看job和pod
k get job
-----------------------------------------
NAME COMPLETIONS DURATION AGE
batch-job 1/1 2m5s 2m16s
k get po
-----------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
batch-job-q97zf 0/1 Completed 0 2m20s
使用Job让pod连续运行5次
先创建第一个pod,等第一个完成后后,再创建第二个pod,以此类推,共顺序完成5个pod
cat < multi-completion-batch-job.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: multi-completion-batch-job
spec:
completions: 5 # 指定完整的数量
template:
metadata:
labels:
app: batch-job
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: main
image: luksa/batch-job
imagePullPolicy: Never
EOF
k create -f multi-completion-batch-job.yml
共完成5个pod,并每次可以同时启动两个pod
cat < multi-completion-parallel-batch-job.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: multi-completion-parallel-batch-job
spec:
completions: 5 # 共完成5个
parallelism: 2 # 可以有两个pod同时执行
template:
metadata:
labels:
app: batch-job
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: main
image: luksa/batch-job
imagePullPolicy: Never
EOF
k create -f multi-completion-parallel-batch-job.yml
Cronjob
定时和重复执行的任务
cron时间表格式:
“分钟 小时 每月的第几天 月 星期几”
cat < cronjob.yml
apiVersion: batch/v1beta1 # api版本
kind: CronJob # 资源类型
metadata:
name: batch-job-every-fifteen-minutes
spec:
# 0,15,30,45 - 分钟
# 第一个* - 每个小时
# 第二个* - 每月的每一天
# 第三个* - 每月
# 第四个* - 每一周中的每一天
schedule: "0,15,30,45 * * * *"
jobTemplate:
spec:
template:
metadata:
labels:
app: periodic-batch-job
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: main
image: luksa/batch-job
imagePullPolicy: Never
EOF
创建cronjob
k create -f cronjob.yml
# 立即查看 cronjob,此时还没有创建pod
k get cj
----------------------------------------------------------------------------------------------
NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST SCHEDULE AGE
batch-job-every-fifteen-minutes 0,15,30,45 * * * * False 1 27s 2m17s
# 到0,15,30,45分钟时,会创建一个pod
k get po
--------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
batch-job-every-fifteen-minutes-1567649700-vlmdw 1/1 Running 0 36s
Service
通过Service资源,为多个pod提供一个单一不变的接入地址
cat < kubia-svc.yml
apiVersion: v1
kind: Service # 资源类型
metadata:
name: kubia # 资源命名
spec:
ports:
- port: 80 # Service向外暴露的端口
targetPort: 8080 # 容器的端口
selector:
app: kubia # 通过标签,选择名为kubia的所有pod
EOF
k create -f kubia-svc.yml
k get svc
--------------------------------------------------------------------
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.68.0.1 443/TCP 2d11h
kubia ClusterIP 10.68.163.98 80/TCP 5s
如果没有pod具有app:kubia标签,可以创建前面的ReplicaSet资源,并让RS自动创建pod
k create -f kubia-replicaset.yml
从内部网络访问Service
执行curl http://10.68.163.98来访问Service
执行多次会看到,Service会在多个pod中轮训发送请求
curl http://10.68.163.98
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xdj86
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xmtq2
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-5zm2q
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xdj86
# [root@localhost ~]# curl http://10.68.163.98
# You've hit kubia-xmtq2
回话亲和性
来自同一个客户端的请求,总是发给同一个pod
cat < kubia-svc-clientip.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: kubia-clientip
spec:
sessionAffinity: ClientIP # 回话亲和性使用ClientIP
ports:
- port: 80
targetPort: 8080
selector:
app: kubia
EOF
k create -f kubia-svc-clientip.yml
k get svc
------------------------------------------------------------------------
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.68.0.1 443/TCP 2d12h
kubia ClusterIP 10.68.163.98 80/TCP 38m
kubia-clientip ClusterIP 10.68.72.120 80/TCP 2m15s
# 进入kubia-5zm2q容器,向Service发送请求
# 执行多次会看到,每次请求的都是同一个pod
curl http://10.68.72.120
在pod中,可以通过一个环境变量来获知Service的ip地址
该环境变量在旧的pod中是不存在的,我们需要先删除旧的pod,用新的pod来替代
k delete po --all
k get po
-----------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-k66lz 1/1 Running 0 64s
kubia-vfcqv 1/1 Running 0 63s
kubia-z257h 1/1 Running 0 63s
k exec kubia-k66lz env
------------------------------------------------------------------
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=kubia-k66lz
KUBIA_SERVICE_PORT=80 # kubia服务的端口
KUBIA_PORT=tcp://10.68.163.98:80
KUBIA_CLIENTIP_SERVICE_PORT=80 # kubia-clientip服务的端口
KUBIA_CLIENTIP_PORT_80_TCP=tcp://10.68.72.120:80
KUBIA_CLIENTIP_PORT_80_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.68.0.1
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.68.0.1:443
KUBIA_SERVICE_HOST=10.68.163.98 # kubia服务的ip
KUBIA_CLIENTIP_SERVICE_HOST=10.68.72.120 # kubia-clientip服务的ip
......
通过全限定域名来访问Service
# 进入一个容器
k exec -it kubia-k66lz bash
ping kubia
curl http://kubia
curl http://kubia.default
curl http://kubia.default.svc.cluster.local
endpoint
endpoint是在Service和pod之间的一种资源
一个endpoint资源,包含一组pod的地址列表
# 查看kubia服务的endpoint
k describe svc kubia
------------------------------
......
Endpoints: 172.20.2.40:8080,172.20.3.57:8080,172.20.3.58:8080
......
# 查看所有endpoint
k get ep
--------------------------------------------------------------------------
NAME ENDPOINTS AGE
kubia 172.20.2.40:8080,172.20.3.57:8080,172.20.3.58:8080 95m
kubia-clientip 172.20.2.40:8080,172.20.3.57:8080,172.20.3.58:8080 59m
# 查看名为kubia的endpoint
k get ep kubia
不含pod选择器的服务,不会创建 endpoint
cat < external-service.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: external-service # Service命名
spec:
ports:
- port: 80
EOF
# 创建没有选择器的 Service,不会创建Endpoint
k create -f external-service.yml
# 查看Service
k get svc
# 通过内部网络ip访问Service,没有Endpoint地址列表,会拒绝连接
curl http://10.68.191.212
创建endpoint关联到Service,它的名字必须与Service同名
cat < external-service-endpoints.yml
apiVersion: v1
kind: Endpoints # 资源类型
metadata:
name: external-service # 名称要与Service名相匹配
subsets:
- addresses: # 包含的地址列表
- ip: 120.52.99.224 # 中国联通的ip地址
- ip: 117.136.190.162 # 中国移动的ip地址
ports:
- port: 80 # 目标服务的的端口
EOF
# 创建Endpoint
k create -f external-service-endpoints.yml
# 进入一个pod容器
k exec -it kubia-k66lz bash
# 访问 external-service
# 多次访问,会在endpoints地址列表中轮训请求
curl http://external-service
通过完全限定域名访问外部服务
cat < external-service-externalname.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: external-service-externalname
spec:
type: ExternalName
externalName: www.chinaunicom.com.cn # 域名
ports:
- port: 80
EOF
创建服务
k create -f external-service-externalname.yml
# 进入一个容器
k exec -it kubia-k66lz bash
# 访问 external-service-externalname
curl http://external-service-externalname
服务暴露给客户端
前面创建的Service只能在集群内部网络中访问,那么怎么让客户端来访问Service呢?
三种方式
- NodePort
- 每个节点都开放一个端口
- LoadBalance
- NodePort的一种扩展,负载均衡器需要云基础设施来提供
- Ingress
NodePort
在每个节点(包括master),都开放一个相同的端口,可以通过任意节点的端口来访问Service
cat < kubia-svc-nodeport.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: kubia-nodeport
spec:
type: NodePort # 在每个节点上开放访问端口
ports:
- port: 80 # 集群内部访问该服务的端口
targetPort: 8080 # 容器的端口
nodePort: 30123 # 外部访问端口
selector:
app: kubia
EOF
创建并查看 Service
k create -f kubia-svc-nodeport.yml
k get svc kubia-nodeport
-----------------------------------------------------------------------------
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubia-nodeport NodePort 10.68.140.119 80:30123/TCP 14m
可以通过任意节点的30123端口来访问 Service
http://192.168.64.191:30123
http://192.168.64.192:30123
http://192.168.64.193:30123
磁盘挂载到容器
卷
卷的类型:
- emptyDir: 简单的空目录
- hostPath: 工作节点中的磁盘路径
- gitRepo: 从git克隆的本地仓库
- nfs: nfs共享文件系统
创建包含两个容器的pod, 它们共享同一个卷
cat < fortune-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: fortune
labels:
app: fortune
spec:
containers:
- image: luksa/fortune # 镜像名
name: html-genrator # 容器名
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html # 卷名为 html
mountPath: /var/htdocs # 容器中的挂载路径
- image: nginx:alpine # 第二个镜像名
name: web-server # 第二个容器名
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html # 相同的卷 html
mountPath: /usr/share/nginx/html # 在第二个容器中的挂载路径
readOnly: true # 设置为只读
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
volumes: # 卷
- name: html # 为卷命名
emptyDir: {} # emptyDir类型的卷
EOF
k create -f fortune-pod.yml
k get po
创建Service, 通过这个Service访问pod的80端口
cat < fortune-svc.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: fortune
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8088
targetPort: 80
nodePort: 38088
selector:
app: fortune
EOF
k create -f fortune-svc.yml
k get svc
# 用浏览器访问 http://192.168.64.191:38088/
NFS 文件系统
在三台服务器上安装 nfs：
dnf install nfs-utils
在 master 节点 192.168.64.191 上创建 nfs 目录 /etc/nfs_data,
并允许 1921.68.64 网段的主机共享访问这个目录
# 创建文件夹
mkdir /etc/nfs_data
# 在exports文件夹中写入配置
# no_root_squash: 服务器端使用root权限
cat < /etc/exports
/etc/nfs_data 192.168.64.0/24(rw,async,no_root_squash)
EOF
systemctl enable nfs-server
systemctl enable rpcbind
systemctl start nfs-server
systemctl start rpcbind
尝试在客户端主机上,例如192.168.64.192,挂载远程的nfs目录
# 新建挂载目录
mkdir /etc/web_dir/
# 在客户端, 挂载服务器的 nfs 目录
mount -t nfs 192.168.64.191:/etc/nfs_data /etc/web_dir/
持久化存储
创建 PersistentVolume - 持久卷资源
cat < mongodb-pv.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: mongodb-pv
spec:
capacity:
storage: 1Gi # 定义持久卷大小
accessModes:
- ReadWriteOnce # 只允许被一个客户端挂载为读写模式
- ReadOnlyMany # 可以被多个客户端挂载为只读模式
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain # 当声明被释放,持久卷将被保留
nfs: # nfs远程目录定义
path: /etc/nfs_data
server: 192.168.64.191
EOF
# 创建持久卷
k create -f mongodb-pv.yml
# 查看持久卷
k get pv
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
mongodb-pv 1Gi RWO,ROX Retain Available 4s
持久卷声明
使用持久卷声明,使应用与底层存储技术解耦
cat < mongodb-pvc.yml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: mongodb-pvc
spec:
resources:
requests:
storage: 1Gi # 申请1GiB存储空间
accessModes:
- ReadWriteOnce # 允许单个客户端读写
storageClassName: "" # 参考动态配置章节
EOF
k create -f mongodb-pvc.yml
k get pvc
-----------------------------------------------------------------------------------
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
mongodb-pvc Bound mongodb-pv 1Gi RWO,ROX 3s
cat < mongodb-pod-pvc.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mongodb
spec:
containers:
- image: mongo
name: mongodb
imagePullPolicy: Never
securityContext:
runAsUser: 0
volumeMounts:
- name: mongodb-data
mountPath: /data/db
ports:
- containerPort: 27017
protocol: TCP
volumes:
- name: mongodb-data
persistentVolumeClaim:
claimName: mongodb-pvc # 引用之前创建的"持久卷声明"
EOF
验证 pod 中加挂载了 nfs 远程目录作为持久卷
k create -f mongodb-pod-pvc.yml
k exec -it mongodb mongo
use mystore
db.foo.insert({name:'foo'})
db.foo.find()
查看在 nfs 远程目录中的文件
cd /etc/nfs_data
ls
配置启动参数
docker 的命令行参数
Dockerfile中定义命令和参数的指令
- ENTRYPOINT 启动容器时,在容器内执行的命令
- CMD 对启动命令传递的参数
CMD可以在docker run命令中进行覆盖
例如:
......
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/opt/sp05-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]
CMD ["--spring.profiles.active=eureka1"]
启动容器时,可以执行:
docker run
或者启动容器时覆盖CMD
docker run --spring.profiles.active=eureka2
k8s中覆盖docker的ENTRYPOINT和CMD
- command 可以覆盖ENTRYPOINT
- args 可以覆盖CMD
在镜像luksa/fortune:args中,设置了自动生成内容的间隔时间参数为10秒
......
CMD ["10"]
可以通过k8s的args来覆盖docker的CMD
cat < fortune-pod-args.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: fortune
labels:
app: fortune
spec:
containers:
- image: luksa/fortune:args
args: ["2"] # docker镜像中配置的CMD是10,这里用args把这个值覆盖成2
name: html-genrator
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /var/htdocs
- image: nginx:alpine
name: web-server
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /usr/share/nginx/html
readOnly: true
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
volumes:
- name: html
emptyDir: {}
EOF
k create -f fortune-pod-args.yml
# 查看pod
k get po -o wide
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
fortune 2/2 Running 0 34s 172.20.2.55 192.168.64.192
重复地执行curl命令,访问该pod,会看到数据每2秒刷新一次
注意要修改成你的pod的ip
curl http://172.20.2.55
环境变量
在镜像luksa/fortune:env中通过环境变量INTERVAL来指定内容生成的间隔时间
下面配置中,通过env配置,在容器中设置了环境变量INTERVAL的值
cat < fortune-pod-env.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: fortune
labels:
app: fortune
spec:
containers:
- image: luksa/fortune:env
env: # 设置环境变量 INTERVAL=5
- name: INTERVAL
value: "5"
name: html-genrator
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /var/htdocs
- image: nginx:alpine
name: web-server
imagePullPolicy: Never
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /usr/share/nginx/html
readOnly: true
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
volumes:
- name: html
emptyDir: {}
EOF
k delete po fortune
k create -f fortune-pod-env.yml
# 查看pod
k get po -o wide
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
fortune 2/2 Running 0 8s 172.20.2.56 192.168.64.192
# 进入pod
k exec -it fortune bash
# 查看pod的环境变量
env
------------
INTERVAL=5
......
# 从pod推出,回到宿主机
exit
重复地执行curl命令,访问该pod,会看到数据每5秒刷新一次
注意要修改成你的pod的ip
curl http://172.20.2.56
ConfigMap
通过ConfigMap资源,可以从pod中把环境变量配置分离出来,是环境变量配置与pod解耦
可以从命令行创建ConfigMap资源:
# 直接命令行创建
k create configmap fortune-config --from-literal=sleep-interval=20
或者从部署文件创建ConfigMap:
# 或从文件创建
cat < fortune-config.yml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: fortune-config
data:
sleep-interval: "10"
EOF
# 创建ConfigMap
k create -f fortune-config.yml
# 查看ConfigMap的配置
k get cm fortune-config -o yaml
从ConfigMap获取配置数据,设置为pod的环境变量
cat < fortune-pod-env-configmap.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: fortune
labels:
app: fortune
spec:
containers:
- image: luksa/fortune:env
imagePullPolicy: Never
env:
- name: INTERVAL # 环境变量名
valueFrom:
configMapKeyRef: # 环境变量的值从ConfigMap获取
name: fortune-config # 使用的ConfigMap名称
key: sleep-interval # 用指定的键从ConfigMap取数据
name: html-genrator
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /var/htdocs
- image: nginx:alpine
imagePullPolicy: Never
name: web-server
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /usr/share/nginx/html
readOnly: true
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
volumes:
- name: html
emptyDir: {}
EOF
config-map–>env–>arg
配置环境变量后,可以在启动参数中使用环境变量
cat < fortune-pod-args.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: fortune
labels:
app: fortune
spec:
containers:
- image: luksa/fortune:args
imagePullPolicy: Never
env:
- name: INTERVAL
valueFrom:
configMapKeyRef:
name: fortune-config
key: sleep-interval
args: ["\$(INTERVAL)"] # 启动参数中使用环境变量
name: html-genrator
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /var/htdocs
- image: nginx:alpine
imagePullPolicy: Never
name: web-server
volumeMounts:
- name: html
mountPath: /usr/share/nginx/html
readOnly: true
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
volumes:
- name: html
emptyDir: {}
EOF
从磁盘文件创建 ConfigMap
先删除之前创建的ComfigMap
d delete cm fortune-config
创建一个文件夹,存放配置文件
cd ~/
mkdir configmap-files
cd configmap
创建nginx的配置文件,启用对文本文件和xml文件的压缩
cat < my-nginx-config.conf
server {
listen 80;
server_name www.kubia-example.com;
gzip on;
gzip_types text/plain application/xml;
location / {
root /ur/share/nginx/html;
index index.html index.htm;
}
}
EOF
添加sleep-interval文件,写入值25
cat < sleep-interval
25
EOF
从configmap-files文件夹创建ConfigMap
cd ~/
k create configmap fortune-config \
--from-file=configmap-files
Deployment
Deployment 是一种更高级的资源,用于部署或升级应用.
创建Deployment时,ReplicaSet资源会随之创建,实际Pod是由ReplicaSet创建和管理,而不是由Deployment直接管理
Deployment可以在应用滚动升级过程中, 引入另一个RepliaSet, 并协调两个ReplicaSet.
cat < kubia-deployment-v1.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: kubia
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: kubia
template:
metadata:
name: kubia
labels:
app: kubia
spec:
containers:
- image: luksa/kubia:v1
imagePullPolicy: Never
name: nodejs
EOF
k create -f kubia-deployment-v1.yml --record
k get deploy
-----------------------------------------------
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
kubia 3/3 3 3 2m35s
k get rs
----------------------------------------------------
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
kubia-66b4657d7b 3 3 3 3m4s
k get po
------------------------------------------------------------
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kubia-66b4657d7b-f9bn7 1/1 Running 0 3m12s
kubia-66b4657d7b-kzqwt 1/1 Running 0 3m12s
kubia-66b4657d7b-zm4xd 1/1 Running 0 3m12s
k rollout status deploy kubia
------------------------------------------
deployment "kubia" successfully rolled out
rs 和 pod 名称中的数字,是 pod 模板的哈希值
升级 Deployment
只需要在 pod 模板中修改镜像的 Tag, Deployment 就可以自动完成升级过程
Deployment的升级策略
- 滚动升级 Rolling Update - 渐进的删除旧的pod, 同时创建新的pod, 这是默认的升级策略
- 重建 Recreate - 一次删除所有旧的pod, 再重新创建新的pod
minReadySeconds设置为10秒, 减慢滚动升级速度, 便于我们观察升级的过程.
k patch deploy kubia -p '{"spec": {"minReadySeconds": 10}}'
```while true; do curl http://192.168.64.191:30123; sleep 0.5s; done
触发滚动升级
修改 Deployment 中 pod 模板使用的镜像就可以触发滚动升级
为了便于观察, 在另一个终端中执行循环, 通过 service 来访问pod
while true; do curl http://192.168.64.191:30123; sleep 0.5s; done
k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v2
通过不同的命令来了解升级的过程和原理
k rollout status deploy kubia
k get rs
k get po --show-labels
k describe rs kubia-66b4657d7b
回滚 Deployment
luksa/kubia:v3 镜像中的应用模拟一个 bug, 从第5次请求开始, 会出现 500 错误
k set mage deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v3
手动回滚到上一个版本
k rollout undo deploy kubia
控制滚动升级速率
滚动升级时
-
先创建新版本pod
-
再销毁旧版本pod
可以通过参数来控制, 每次新建的pod数量和销毁的pod数量: -
maxSurge - 默认25%
允许超出的 pod 数量.
如果期望pod数量是4, 滚动升级期间, 最多只允许实际有5个 pod. -
maxUnavailable - 默认 25%
允许有多少 pod 处于不可用状态.
如果期望pod数量是4, 滚动升级期间, 最多只允许 1 个 pod 不可用, 也就是说任何时间都要保持至少有 3 个可用的pod.
查看参数
--------------------------------
......
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 25%
maxUnavailable: 25%
type: RollingUpdate
......
暂停滚动升级
将 image 升级到 v4 版本触发更新, 并立即暂停更新.
这时会有一个新版本的 pod 启动, 可以暂停更新过程, 让少量用户可以访问到新版本, 并观察其运行是否正常.
根据新版本的运行情况, 可以继续完成更新, 或回滚到旧版本.
k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v4
#暂停
k rollout pause deploy kubia
#继续
k rollout resume deploy kubia
自动阻止出错版本升级
minReadySeconds
新创建的pod成功运行多久后才,继续升级过程
在该时间段内, 如果容器的就绪探针返回失败, 升级过程将被阻止
修改Deployment配置,添加就绪探针
cat < kubia-deployment-v3-with-readinesscheck.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: kubia
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: kubia
minReadySeconds: 10
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 0
type: RollingUpdate
template:
metadata:
name: kubia
labels:
app: kubia
spec:
containers:
- image: luksa/kubia:v3
name: nodejs
imagePullPolicy: Never
readinessProbe:
periodSeconds: 1
httpGet:
path: /
port: 8080
EOF
k apply -f kubia-deployment-v3-with-readinesscheck.yml
就绪探针探测间隔设置成了 1 秒, 第5次请求开始每次请求都返回500错, 容器会处于未就绪状态. minReadySeconds被设置成了10秒, 只有pod就绪10秒后, 升级过程才会继续.所以这是滚动升级过程会被阻塞, 不会继续进行.
默认升级过程被阻塞10分钟后, 升级过程会被视为失败, Deployment描述中会显示超时(ProgressDeadlineExceeded).
-----------------------------
......
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing False ProgressDeadlineExceeded
......
这是只能通过手动执行 rollout undo 命令进行回滚
k rollout undo deploy kubia
Dashboard 仪表盘
查看 Dashboard 部署信息
# 查看pod
k get pod -n kube-system | grep dashboard
-------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard-5c7687cf8-s2f9z 1/1 Running 0 10d
# 查看service
k get svc -n kube-system | grep dashboard
------------------------------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard NodePort 10.68.239.141 443:20176/TCP 10d
# 查看集群信息
k cluster-info | grep dashboard
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
kubernetes-dashboard is running at https://192.168.64.191:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy
根据上面信息可以看到 dashboard 的访问地址:
现在访问 dashboard 由于安全设置的原因无法访问
证书验证访问
使用集群CA 生成客户端证书，该证书拥有所有权限
cd /etc/kubernetes/ssl
# 导出证书文件
openssl pkcs12 -export -in admin.pem -inkey admin-key.pem -out kube-admin.p12
下载 /etc/kubernetes/ssl/kube-admin.p12 证书文件, 在浏览器中导入:
访问 dashboard 会提示登录, 这里我们用令牌的方式访问 
令牌
# 创建Service Account 和 ClusterRoleBinding
k apply -f /etc/ansible/manifests/dashboard/admin-user-sa-rbac.yaml
# 获取 Bearer Token，复制输出中 ‘token:’ 开头那一行
k -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')
