Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源,它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。
默认情况下,kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中,可能不想让两个Pod之间进行互相的访问,那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中,可以形成逻辑上的"组",以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。
可以通过kubernetes的授权机制,将不同的namespace交给不同租户进行管理,这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制,限定不同租户能占用的资源,例如CPU使用量、内存使用量等等,来实现租户可用资源的管理。
kubernetes在集群启动之后,会默认创建几个namespace
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get namespace NAME STATUS AGE default Active 72m # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间 kube-node-lease Active 72m # 集群节点之间的心跳维护,v1.13开始引入 kube-public Active 72m # 此命名空间下的资源可以被所有人访问(包括未认证用户) kube-system Active 72m # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间
namespace资源的具体操作
# 1. 查看所有的ns 命令:kubectl get ns
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 75m
kube-node-lease Active 75m
kube-public Active 75m
kube-system Active 75m
# 2. 查看指定的ns 命令:kubectl get ns ns名称
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get ns default
NAME STATUS AGE
default Active 75m
# 3. 指定输出格式 命令:kubectl get ns ns名称 -o 格式参数
# kubernetes支持的格式有很多,比较常见的是wide、json、yaml
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get ns default -o json
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Namespace",
"metadata": {
"creationTimestamp": "2021-08-05T10:20:27Z",
"labels": {
"kubernetes.io/metadata.name": "default"
},
"name": "default",
"resourceVersion": "209",
"uid": "ea32b83d-3a22-46a0-8901-8183e4db4e47"
},
"spec": {
"finalizers": [
"kubernetes"
]
},
"status": {
"phase": "Active"
}
}
# 4. 查看ns详情 命令:kubectl describe ns ns名称
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl describe ns default
Name: default
Labels: kubernetes.io/metadata.name=default
Annotations:
Status: Active # Active 命名空间正在使用中 Terminating 正在删除命名空间
# ResourceQuota 针对namespace做的资源限制
# LimitRange 针对namespace中的每个组件做的资源限制
No resource quota.
No LimitRange resource.
# 创建namespace
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create ns dev
namespace/dev created
# 删除namespace
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
配置方式
# 首先准备一个yaml文件
[root@k8s-master-01 ~]# vim dev.yml
apiVersion: v1 # 版本号
kind: Namespace # 名称空间
metadata: # 名称空间的元数据
name: dev
# 然后就可以执行对应的创建和删除命令了
# 创建一个名称空间
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f dev.yml
namespace/dev created
# 删除一个名称空间
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl delete -f dev.yml
namespace "dev" deleted
Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元,程序要运行必须部署在容器中,而容器必须存在于Pod中。
kubernetes在集群启动之后,集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看:
# 查看kubernetes集群各个组件的Pod信息
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-7d7778b79-dlvkp 1/1 Running 1 125m
coredns-7d7778b79-sdxkg 1/1 Running 1 125m
etcd-k8s-master-01 1/1 Running 1 125m
kube-apiserver-k8s-master-01 1/1 Running 1 125m
kube-controller-manager-k8s-master-01 1/1 Running 1 125m
kube-flannel-ds-5r7qf 1/1 Running 1 123m
kube-flannel-ds-jjrq5 1/1 Running 1 122m
kube-flannel-ds-qlh45 1/1 Running 1 122m
kube-proxy-srj9w 1/1 Running 1 122m
kube-proxy-vhk69 1/1 Running 1 122m
kube-proxy-zcfc2 1/1 Running 1 125m
kube-scheduler-k8s-master-01 1/1 Running 1 125m
kubernetes没有提供单独运行Pod的命令,都是通过Pod控制器来实现的。
命令格式: kubectl run (pod名称) [参数] # --image 指定Pod的镜像 # --port 指定端口 # --namespace 指定namespace [root@k8s-master-01 ~]# kubectl run nginx --image=nginx --port=80 --namespace dev pod/nginx created
pod资源的具体操作
# 创建名称空间
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create ns dev
namespace/dev created
# 创建一个pod节点,不指定pod控制器
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl run nginx --image=nginx --port=80 --namespace dev
pod/nginx created
# 查看Pod基本信息
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 1/1 Running 0 3m40s
# 查看Pod的详细信息
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl describe pod nginx -n dev
Name: nginx
Namespace: dev
Priority: 0
Node: k8s-node-01/192.168.15.12
Start Time: Thu, 05 Aug 2021 21:49:40 +0800
Labels: run=nginx
Annotations:
Status: Running
IP: 10.244.1.5
IPs:
IP: 10.244.1.5
Containers:
nginx:
Container ID: docker://3d7d82534a251658d36d14d7e7ff3a1e9bef1bdc5205bfa9c8665baffeb57a59
Image: nginx
Image ID: docker-pullable://nginx@sha256:8f335768880da6baf72b70c701002b45f4932acae8d574dedfddaf967fc3ac90
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
State: Running
Started: Thu, 05 Aug 2021 21:49:59 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment:
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-t8ktx (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
kube-api-access-t8ktx:
Type: Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
TokenExpirationSeconds: 3607
ConfigMapName: kube-root-ca.crt
ConfigMapOptional:
DownwardAPI: true
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors:
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 4m4s default-scheduler Successfully assigned dev/nginx to k8s-node-01
Normal Pulling 4m3s kubelet Pulling image "nginx"
Normal Pulled 3m45s kubelet Successfully pulled image "nginx" in 18.621044507s
Normal Created 3m45s kubelet Created container nginx
Normal Started 3m45s kubelet Started container nginx
# 获取podIP
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx 1/1 Running 0 10m 10.244.1.5 k8s-node-01
# 访问POD
[root@k8s-master-01 ~]# curl 10.244.1.5:80
<!DOCTYPE html>
Welcome to nginx!</title>
...
# 删除指定Pod
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl delete pod nginx -n dev
pod "nginx" deleted
# 稍等片刻,再查询Pod,发现Pod被删除了
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
# 注意: 如果当前Pod是由Pod控制器创建的,控制器会监控Pod状况,一旦发现Pod死亡,会立即重建
# 此时要想删除Pod,必须删除Pod控制器
配置操作
# 创建一个pod-nginx.yaml
[root@k8s-master-01 ~]# vim pod-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: dev
spec:
containers:
- image: nginx
name: pod
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
protocol: TCP
# 然后就可以执行对应的创建和删除命令了:
# 创建:
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f pod-nginx.yaml
pod/nginx created
# 删除:
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl delete -f pod-nginx.yaml
pod "nginx" deleted
Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识,用来对它们进行区分和选择。
Label的特点:
- 一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上,如Node、Pod、Service等等
- 一个资源对象可以定义任意数量的Label ,同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去
- Label通常在资源对象定义时确定,当然也可以在对象创建后动态添加或者删除
可以通过Label实现资源的多维度分组,以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。
一些常用的Label 示例如下:版本标签:"version":"release", "version":"stable"...... 环境标签:"environment":"dev","environment":"test","environment":"pro" 架构标签:"tier":"frontend","tier":"backend"
标签定义完毕之后,还要考虑到标签的选择,这就要使用到Label Selector,即:
Label用于给某个资源对象定义标识 Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象
当前有两种Label Selector:
基于等式的Label Selector name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象 env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象 基于集合的Label Selector name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象 name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象
标签的选择条件可以使用多个,此时将多个Label Selector进行组合,使用逗号 “,” 进行分隔即可。例如:
name=slave,env!=production name not in (frontend),env!=production
Label资源的具体操作
# 创建名称空间
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create ns dev
namespace/dev created
# 创建一个pod节点,不指定pod控制器
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl run nginx --image=nginx --port=80 --namespace dev
pod/nginx created
# 为pod资源打标签
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl label pod nginx version=1.0 -n dev
pod/nginx labeled
# 为pod资源更新标签
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl label pod nginx version=2.0 -n dev --overwrite
pod/nginx labeled
# 查看标签
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pod nginx -n dev --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx 1/1 Running 0 12m run=nginx,version=2.0
# 筛选标签
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0 --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx 1/1 Running 0 12m run=nginx,version=2.0
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.
# 删除标签
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl label pod nginx version- -n dev
pod/nginx labeled
配置操作
# 创建一个pod-nginx.yaml
[root@k8s-master-01 ~]# vim pod-nginx.yaml
apiVersion: v1 # 版本号
kind: Pod # Pod资源
metadata: # Pod资源的元数据
name: nginx # Pod资源的名字
namespace: dev # Pod资源的名称空间
labels: # 模板定义的标签
version: "3.0" # 标签1:版本
env: "test" # 标签2:环境
spec: # 详细定义
containers: # 模板的容器
- image: nginx:1.17.1 # 镜像版本
name: pod # 容器的名称
ports: # 容器的端口
- name: nginx-port # 容器的端口名称
containerPort: 80 # 容器端口号
protocol: TCP # 容器使用的协议
# 然后就可以执行对应的更新命令了: kubectl apply -f pod-nginx.yaml
Deployment资源的具体操作
# 创建一个pod
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl create -f deploy-nginx.yml
deployment.apps/nginx created
# 查看创建的Pod
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-658f4cf99f-lnsjx 1/1 Running 0 62s
nginx-658f4cf99f-lvw6d 1/1 Running 0 62s
nginx-658f4cf99f-qmgxt 1/1 Running 0 62s
# 查看deployment的信息
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 3/3 3 3 77s
# UP-TO-DATE:成功升级的副本数量
# AVAILABLE:可用副本的数量
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
nginx 3/3 3 3 108s nginx nginx run=nginx
# 查看deployment的详细信息
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev
Name: nginx
Namespace: dev
CreationTimestamp: Fri, 06 Aug 2021 19:47:57 +0800
Labels:
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector: run=nginx
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: run=nginx
Containers:
nginx:
Image: nginx
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment:
Mounts:
Volumes:
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:
NewReplicaSet: nginx-658f4cf99f (3/3 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 2m24s deployment-controller Scaled up replica set nginx-658f4cf99f to 3
# 删除
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted
配置操作
# 创建一个deploy-nginx.yml
[root@k8s-master-01 ~]# vim deploy-nginx.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: dev
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
run: nginx
template:
metadata:
labels:
run: nginx
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
# 然后就可以执行对应的创建和删除命令了:
# 创建:kubectl create -f deploy-nginx.yml
# 删除:kubectl delete -f deploy-nginx.yml
测试高可用
# 查看pod节点的ip地址
[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-658f4cf99f-45zxh 1/1 Running 0 56s 10.244.2.6 k8s-node-02
nginx-658f4cf99f-7wl4t 1/1 Running 0 56s 10.244.1.3 k8s-node-01
nginx-658f4cf99f-xdhb4 1/1 Running 0 56s 10.244.1.4 k8s-node-01
# 访问测试
[root@k8s-master-01 ~]# curl 10.244.2.6:80
<!DOCTYPE html>
Welcome to nginx!</title>