【k8s学习】kubernetes namespace介绍

【本文目标】

• What is a namespace?
• What are the use cases?
• How namespaces work and how to use it?

【前置文章】

• 【k8s学习】Kubernetes学习——核心组件和架构
• 【k8s学习】minikube、kubectl、yaml配置文件的介绍
• 【k8s学习】在minikube上布署MongoDB和MongoExpress

1. Namespace

官网：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/overview/working-with-objects/namespaces/

• Organize resources in namespace：Kubernetes的namespace是对资源的划分，不同的Namespace中的资源是相互隔离的。
• Virtual cluster inside a cluster：可以看作是集群中的虚似集群。可以有多个namespace。

1.1 集群的4个默认的namespace

Kubernetes默认就会有4个namespaces。可以通过命令kubectl get namespace查看：

image.png

• default：我们默认创建资源的地方。如通过kubectl apply -f ，如没有指定namespace，那么默认就在default下创建。
• kube-node-lease：各个节点的心跳。
• kube-public：可以公开访问的数据，如存放了集群信息的ConfigMap。比如我们使用命令kubectl cluster-info拿到的集群信息，就是来自这个namespace下的数据。
• kube-system：一般给System组件用的如Master相关的或是kubectl自身组件相关的。不推荐在这个namespace上新增资源或修改现有资源。
• kubernetes-dashboard：minikube only。

1.2 创建namespace

kubectl create namespace

image.png

也可以通过yaml配置文件创建namespace。

2. Namespace use cases

use case-1：根据功能来区别

如果我们只有default namespace，然后我们在default下面创建了太多的deployment，replicaset，pod以及service，以致于我们在查看的时候眼花缭乱。

这时候我们就需要对我们的资源进行分组了，比如：

• database namespace：用来放db相关的资源。
• monitoring namespace：用来放monitor相关的资源。
• elastic stack namespace：用来放elastic、kibana相关的资源。
• nginx-ingress namespace：用来放nginx相关的资源。

根据Kubernetes官网建议，如果你的项目架构很小，用户量也很小，那么也不需要使用namespace来group资源。但如果你的用户量很小，但架构还是很复杂的，比如有很多模块，像logging, monitoring等等，那么还是可以使用namespace的。

2.2 use case-2：多个组开发同一个项目的时候

假设有两个组都在开发同一个项目，虽然项目是一样的，但组1在部署的时候，可能有自己的ConfigMap，组2也有自己的ConfigMap，这种情况下会造成相互干扰，所以可以使用namespace隔离开。

比如给组1 assign namespace1的权限，给组2 assign namespace2的权限，这样天然的就不会相互干扰了。

2.3 use case-3：同一个群集里有多个Stage（如Dev/Test等）

这种情况下nginx或是elastic等组件可以共用，所以也可以用namespace来分组。

2.4 use case-4：a/b发布

在production中，可能想要新功能只提供给某些特定的用户，而另外一些用户仍然使用现有版本，也就意味着在prod环境下要同时部署多个版本，这种情况下也可以使用namespace来隔离。

3. namespace中的资源

3.1 大部分资源都不能跨namespace访问

比如有个ConfigMap在namespace-a下面，那么在namespace-b下面，不能直接拿来使用。即：Each namespace must define own ConfigMap。Secret也一样。

但是service是可以跨namespace访问的。比如在namespace-a下的项目，想要访问namespace-c下面的mysql，那么namespace-a下的ConfigMap除了指定service = mysql-service外，还必须加上namespace的后缀，即：dburl = mysql-service.namespace-c。

3.2 有些资源是不能按namespace划分的

比如volume或node组件，是globally（全局）层面的资源，不能把它们分配给某个namespace。

可以使用命令kubectl api-resources --namespaced=falsec列出不能被namespace化的资源。

4. 在namespace中创建组件

比如我们现在有个创建ConfigMap的yaml文件，我们想要在namespace-a中创建。

方式1：在kubectl apply后面加上参数-n 即可，如：

kubectl apply -f mysql-config.yaml -n namespace-a

方式2：在mysql-config.yaml的metadata中，除了声明name外，加上另一个属性，叫namespace，如下：

image.png

如果在yaml中声明了，那么在创建的时候就可以不需要额外加-n了，推荐把namespace放在yaml中。

另外，我们当前所在的namespace是default namespace，如果想要查看my-namespace下的组件，也需要加-n参数，如查看my-namespace下的所有的Pod：

kubectl get pod -n my-namespace

如果想要切换当前的namespace，kubectl并不提供这样的功能，需要额外安装工具：kubens。

在MacOS下使用brew install kubectx进行安装。安装好后，可以使用命令kubens查看：

image.png

切换namespace：

kubens my-namespace

image.png

这时候默认的namespace就从default切换到了my-namespace：

image.png

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参考：
https://www.youtube.com/watch?v=X48VuDVv0do