k8skubectl陈述式及声明式资源管理及金丝雀部署

文章目录

  • 一.陈述式资源管理方法
    • 1.陈述式资源管理概念
    • 2.基本信息查看
      • (1)查看版本信息
      • (2)查看资源对象简写
      • (3)查看集群信息
      • (4)配置kubectl自动补全
      • (5)node节点查看日志
    • 3.增、删、改、查、扩缩容相关操作
      • (1)查看 master 节点状态
      • (2)查看命令空间
      • (3)查看default命名空间的所有资源
      • (4)创建命名空间app
      • (5)删除命名空间app
      • (6)创建副本控制器
      • (7)描述某个资源的详细信息
      • (8)查看命名空间app 中的pod 信息
      • (9)kubectl exec可以跨主机登录容器,docker exec 只能在容器所在主机上登录
      • (10)删除(重启)pod资源
      • (11)强行删除pod
      • (12)扩缩容
      • (13)删除副本控制器
    • 4.项目的生命周期:创建——发布——更新——回滚——删除
      • (1)创建——kubectl create命令
      • (2)发布——kubectl expose命令
      • (3)更新——kubectl set命令
      • (4)回滚——kubectl rollout 命令
      • (4)删除——kubectl delete命令
    • 5.项目发布方式
      • (1)蓝绿发布
      • (2)**灰度发布 /金丝雀发布**
      • (3)滚动发布
    • 6.金丝雀发布(Canary Release)
      • (1)概念
      • (2)相关架构理念及金丝雀发布部署操作
  • 二.声明式管理方法
    • 1.声明式管理方法概念
    • 2.相关操作
      • (1)查看资源配置清单
      • (2)解释资源配置清单
      • (3)修改资源配置清单并应用
      • (4)删除资源配置清单
    • 1.k8s管理操作分为两大类
    • 2.k8s管理操作对比
    • 3.相关命令总结

一.陈述式资源管理方法

1.陈述式资源管理概念

(1)kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口
(2)kubectl 是官方的CLI命令行工具,用于与 apiserver 进行通信,将用户在命令行输入的命令,组织并转化为 apiserver 能识别的信息,进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径
(3)kubectl 的命令大全

kubectl --help

k8s中文文档:http://docs.kubernetes.org.cn/683.html
(4)对资源的增、删、查操作比较方便,但对改的不容易操作

2.基本信息查看

(1)查看版本信息

kubectl version

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(2)查看资源对象简写

kubectl api-resources

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(3)查看集群信息

kubectl cluster-info

在这里插入图片描述

(4)配置kubectl自动补全

source <(kubectl completion bash)

(5)node节点查看日志

journalctl -u kubelet -f

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3.增、删、改、查、扩缩容相关操作

命令操作格式:

kubectl get  [-o wide|json|yaml] [-n namespace]

注释:

①获取资源的相关信息,-n 指定命令空间,-o 指定输出格式
②resource可以是具体资源名称,如pod nginx-xxx;也可以是资源类型,如pod;或者all(仅展示几种核心资源,并不完整)
③–all-namespaces 或 -A :表示显示所有命令空间,
④–show-labels :显示所有标签
⑤-l app :仅显示标签为app的资源
⑥-l app=nginx :仅显示包含app标签,且值为nginx的资源

(1)查看 master 节点状态

kubectl get componentstatuses
kubectl get cs

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(2)查看命令空间

命令空间的作用:用于允许不同 命令空间 的 相同类型 的资源 重名的

kubectl get namespace
kubectl get ns

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(3)查看default命名空间的所有资源

#不加-n默认的是default命名空间
kubectl get all [-n default]

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(4)创建命名空间app

kubectl create ns app
kubectl get ns

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(5)删除命名空间app

kubectl delete namespace app
kubectl get ns

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(6)创建副本控制器

在命名空间kube-public 创建副本控制器(deployment)来启动Pod(nginx-wl)

kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx  -n kube-public
#检查部署的状态和Pod数量
kubectl get deployment nginx-wl -n kube-public
#命名空间中的所有资源
kubectl get all -n kube-public

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(7)描述某个资源的详细信息

kubectl create ns app
kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx  -n app
kubectl describe deployment nginx-wl -n app
kubectl get pod -n app
kubectl describe pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n app

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(8)查看命名空间app 中的pod 信息

kubectl get pods -n app
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-wl-67f75b9476-mbdkc   1/1     Running   0          5m41s

在这里插入图片描述

#在yaml文件中也可以查看pod信息
kubectl get pods -o yaml

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#获取所有命名空间中具有特定标签的 Pod 列表
kubectl get pod -A -l app

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#取所有命名空间中的 Pod 列表,并显示它们的标签信息
kubectl get pod --show-labels -A

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#展示所有系统资源
kubectl get pod -n kube-system

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#具体过滤查看某个资源状态
kubectl get pod -n kube-system | grep etcd-master01

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(9)kubectl exec可以跨主机登录容器,docker exec 只能在容器所在主机上登录

kubectl exec -it nginx-wl-67f75b9476-mbdkc bash -n app

在这里插入图片描述

(10)删除(重启)pod资源

#由于存在deployment/rc之类的副本控制器,删除pod也会重新拉起来
kubectl delete pod nginx-wl-67f75b9476-mbdkc -n app

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(11)强行删除pod

#若pod无法删除,总是处于terminate状态,则要强行删除pod
#格式
kubectl delete pod  -n  --force --grace-period=0

注释:

grace-period表示过渡存活期,默认30s,在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程,从而优雅退出,0表示立即终止pod

kubectl delete pod nginx-wl-67f75b9476-9kddk -n app --force --grace-period=0

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(12)扩缩容

扩容不会影响业务,缩容时等业务结束会进行缩容

kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=6 -n kube-public	# 扩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=2 -n kube-public	# 缩容

在这里插入图片描述
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(13)删除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public
或
kubectl delete deployment/nginx-wl -n kube-public

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4.项目的生命周期:创建——发布——更新——回滚——删除

(1)创建——kubectl create命令

创建并运行一个或多个容器镜像。
创建一个deployment 或job 来管理容器。

kubectl create --help
#启动 nginx 实例,暴露容器端口 80,设置副本数 3
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3
#查看创建信息
kubectl get pods
kubectl get all

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(2)发布——kubectl expose命令

将资源暴露为新的 Service。

kubectl expose --help
#为deployment的nginx创建service,并通过Service的80端口转发至容器的80端口上,Service的名称为nginx-service,类型为NodePort

kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

kubectl get svc

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注释:

Kubernetes 之所以需要 Service,一方面是因为 Pod 的 IP 不是固定的(Pod可能会重建),另一方面则是因为一组 Pod 实例之间总会有负载均衡的需求。
Service 通过 Label Selector 实现的对一组的 Pod 的访问。
对于容器应用而言,Kubernetes 提供了基于 VIP(虚拟IP) 的网桥的方式访问 Service,再由 Service 重定向到相应的 Pod。

  • service 的 type 类型:
    ClusterIP:提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问(service默认类型)
  • NodePort:在每个Node上打开一个端口以供外部访问,Kubernetes将会在每个Node上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的,通过 NodeIp:NodePort 的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。
    每个端口只能是一种服务,端口范围只能是 30000-32767。

注:生产环境中不会使用,测试使用,每个服务对应的端口多,配置端口会冲突

  • LoadBalancer:通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置Service的场景。通过外部的负载均衡器来访问,通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
    在service提交后,Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务,并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

  • externalName:将service名称映射到一个DNS域名上,相当于DNS服务的CNAME记录,用于让Pod去访问集群外部的资源,它本身没有绑定任何的资源。

  • headless clusterIP 无头模式 : 无service ip,只有名称没有IP地址———使用名称来访问

#查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide

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#查看关联后端的节点
kubectl get endpoints

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#查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx

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#在 node01 节点上操作,查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

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#外部访问的IP和端口
TCP 172.17.0.1:30001:对外提供服务的 IP 地址为 172.17.0.1,端口为 30001。
TCP 172.17.0.1:31128:对外提供服务的 IP 地址为 172.17.0.1,端口为 31128。
TCP 192.168.122.1:30001:对外提供服务的 IP 地址为 192.168.122.1,端口为 30001。
TCP 192.168.122.1:31128:对外提供服务的 IP 地址为 192.168.122.1,端口为 31128。
TCP 192.168.198.12:30001:对外提供服务的 IP 地址为 192.168.198.12,端口为 30001。
TCP 192.168.198.12:31128:对外提供服务的 IP 地址为 192.168.198.12,端口为 31128。
TCP 10.96.106.130:443:对外提供服务的 IP 地址为 10.96.106.130,端口为 443。
TCP 10.96.116.27:80:对外提供服务的 IP 地址为 10.96.116.27,端口为 80。
TCP 10.96.119.158:8000:对外提供服务的 IP 地址为 10.96.119.158,端口为 8000。
TCP 10.96.165.162:30000:对外提供服务的 IP 地址为 10.96.165.162,端口为 30000。
TCP 10.96.213.1:80:对外提供服务的 IP 地址为 10.96.213.1,端口为 80。
#pod集群组内部访问的IP和端口
其他的 IP 地址和端口可以视为集群组内部访问使用的。
#在 node02 节点上操作,同样方式查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

可以根据IP地址进行分类:

外部访问的IP和端口:

  • 所有以 192.168 和 10. 开头的IP地址及其相应的端口。

内部访问的IP和端口:

  • 所有以 127.0.0.1 和 172.17.0.1 开头的IP地址及其相应的端口。
  • 所有以 10.244 开头的IP地址及其相应的端口,这些IP地址是 Kubernetes 集群中 Pod 的IP地址。
curl 192.168.198.12:31231

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#在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-deployment-6cff9b4c45-l892b

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(3)更新——kubectl set命令

#更改现有应用资源一些信息。
kubectl set --help

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#获取修改模板
kubectl set image --help

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#查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.198.12:31231
curl -I http://192.168.198.11:31231

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#将nginx 版本更新为 1.15 版本
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15
#处于动态监听 pod 状态,由于使用的是滚动更新方式,所以会先生成一个新的pod,然后删除一个旧的pod,往后依次类推
kubectl get pods -w

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#再看更新好后的 Pod 的 ip 会改变
kubectl get pods -o wide

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#再看 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.198.12:31231
curl -I http://192.168.198.11:31231

(4)回滚——kubectl rollout 命令

#对资源进行回滚管理
kubectl rollout --help

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#查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx 

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#执行回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/nginx
#执行回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1
#检查回滚状态
kubectl rollout status deployment/nginx

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(4)删除——kubectl delete命令

#删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx
#删除service
kubectl delete svc/nginx-service

kubectl get all

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5.项目发布方式

(1)蓝绿发布

①概念:首先将所有的应用服务集群为蓝绿两组,首先将绿组的集群从负载均衡中移除,蓝组则继续对用户提供服务。此时移除的绿组进行服务的升级,等升级完毕后,再从新将绿组接入到负载均衡中为用户提供服务。

再把蓝组进行移除,进行服务升级,升级完毕后再接入到负载均衡的集群中。此时整个项目集群得进行升级完毕,我们将此称为蓝绿发布

②特点:如果出问题,影响范围较大;发布策略简单;用户无感知,平滑过渡;升级/回滚速度快。

③缺点:需要准备正常业务使用资源的两倍以上服务器,防止升级期间单组无法承载业务突发;短时间内浪费一定资源成本;基础设施无改动,增大升级稳定性。

蓝绿发布在早期物理服务器时代,还是比较昂贵的,由于云计算普及,成本也大大降低

(2)灰度发布 /金丝雀发布

①概念:灰度发布又叫金丝雀发布,灰度是指在黑与白之间,能够平滑过渡的一种发布方式

该过程类似于游戏中的体验服,首先会让一部分用户进行使用测试,如果没什么问题后,会逐步面积推广,彻底替代旧的版本

②特点:保证整体系统稳定性,在初始灰度的时候就可以发现、调整问题,影响范围可控;新功能逐步评估性能,稳定性和健康状况,如果出问题影响范围很小,相对用户体验也少;用户无感知,平滑过渡。

③缺点:自动化要求高

(3)滚动发布

①概念:滚动发布就是刚刚我们在k8s中使用的项目服务更新方式。滚动发布是指每次只升级一个或多个服务,升级完成后加入生产环境,不断执行这个过程,直到集群中的全部旧版本升级新版本。

②特点:用户无感知,平滑过渡;节约资源。

③缺点:部署时间慢,取决于每阶段更新时间;发布策略较复杂;无法确定OK的环境,不易回滚。

总:
蓝绿发布:两套环境交替升级,旧版本保留一定时间便于回滚。

灰度发布:根据比例将老版本升级,例如80%用户访问是老版本,20%用户访问是新版本。

滚动发布:按批次停止老版本实例,启动新版本实例

6.金丝雀发布(Canary Release)

(1)概念

Deployment控制器支持自定义控制更新过程中的滚动节奏,如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程,此时,仅存在一部分新版本的应用,主体部分还是旧的版本。然后,再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用,继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新,否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。

总:会有一个对外暴露测试,没有问题再更新剩余的,更新一个对外开放一个

(2)相关架构理念及金丝雀发布部署操作

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#删除之前的pod
kubectl delete deployments.apps nginx-deployment
kubectl get pod

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#创建新的资源
kubectl create deployment nginx-summer --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3
kubectl get pod

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#查看详细信息
kubectl describe pod

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#另开一个终端进行实时跟踪
kubectl get pod -w

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#在原本的终端更新资源类型
kubectl  set image deployment nginx-summer nginx=nginx:1.15 && kubectl rollout pause deployment nginx-summer
kubectl get pod
kubectl get all

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#监控更新的过程,可以看到已经新增了一个资源,但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源,就是因为使用了pause暂停命令
kubectl get pods -w 

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#查看详细地址
kubectl get pod -owide

在这里插入图片描述

#查看连接并查看版本
curl -I 10.244.1.18
curl -I 10.244.2.11

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这里是将更新的作为测试访问,如何访问以下操作:

#对端口进行外放访问设置
kubectl expose deployment nginx-summer --port=80 --target-port=80 --type=NodePort
#查看设置的内容
kubectl get svc

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#浏览器访问测试
http://192.168.198.11:32605/

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#查看详细信息
kubectl describe svc nginx-summer 


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#查看 Kubernetes 集群中的服务端点信息
kubectl get endpoints

在这里插入图片描述

#详细信息
kubectl describe endpoints nginx-summer

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#金丝雀隔离新的pod测试新的版本是否有问题,给pod做隔离,需要单独的标签
#创建新的pod并给端口
kubectl expose deployment nginx-summer --name=new-nginx-nginx-summer --port=80 --target-port=80 --type=NodePort
kubectl get svc
kubectl get endpoints

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#编辑服务对象
kubectl edit svc new-nginx-nginx-summer
复制里面的文件内容编辑新的yaml文件

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#获取 Pod 的列表
kubectl get pod --show-labels
kubectl describe pod nginx-summer-64dcd8d75b-lg2l6 
#编辑yaml文件
vim new-nginx-nginx-summer.yaml
#粘贴并加以修改,做标签分离

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#删除新的标签
kubectl delete svc new-nginx-nginx-summer 
#取当前集群中所有服务对象的列表
kubectl get svc
#创建或更新服务对象
kubectl apply -f new-nginx-nginx-summer.yaml
#再次被执行,目的是获取已经更新后的服务对象列表
kubectl get svc

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#访问测试
curl -I 10.96.13.243

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#复制旧的yaml配置文件,复制apiVersion: v1——————  type: NodePort
kubectl edit svc nginx-summer 
#查看标签,复制标签
kubectl get pod --show-labels

在这里插入图片描述

#编辑配置文件,将标签粘贴
vim nginx-summer.yaml

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#删除现有的
kubectl delete svc nginx-summer 
#查看已删除的
kubectl get svc
#再次新创建
kubectl apply -f nginx-summer.yaml
#查看创建的
kubectl get svc

在这里插入图片描述
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#获取当前集群中所有的终结点
kubectl get endpoints

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#获取当前集群中所有的 Pod 列表
kubectl get pod -owide
#登录新的pod测试
kubectl exec -it nginx-summer-64dcd8d75b-lg2l6 bash

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#测试访问
kubectl exec -it nginx-summer-64dcd8d75b-lg2l6 bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo "this is blue-update" > index.html
exit

在这里插入图片描述

#查看端口,并且浏览器访问
kubectl get svc
#此新的就是给测试更新玩家使用
http://192.168.198.11:32234/

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#登录旧1的pod中测试
kubectl get pod
kubectl exec -it nginx-summer-7775bc9d99-7x28n bash
echo "this is web1" >> index.html
exit

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#登录旧2的pod中测试
kubectl get pod
kubectl exec -it nginx-summer-7775bc9d99-jlwhm bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo "this is web2" > index.html
exit

#登录旧3的pod中测试
kubectl get pod
kubectl exec -it nginx-summer-7775bc9d99-xqxmv bash
echo "this is web3" > /usr/share/nginx/html/index.html
exit

kubectl get svc
#访问网页,等待刷新变化
http://192.168.198.11:32605/


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#查看更新状态信息
kubectl rollout status  deployment nginx-summer
#确保更新的pod没问题了,继续更新
kubectl rollout resume deployment nginx-summer

#查看最后的更新情况
kubectl get pods -w 

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#查看端口及地址
kubectl get svc
#访问测试
curl -I 192.168.198.11:32234
curl -I 10.96.13.243

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总:
金丝雀发布的声明式管理方法:
create/apply 两个的区别:
当yaml配置文件发送改动后,使用以下两个更新的过程:
create:是一次性的,先delete删除原有的资源再通过yaml’文件再创建。
apply:创建资源没办法更新的,如果想更新,可以直接再执行kubectl apply -f 更新或先修改在删除,最后再创建更新。

二.声明式管理方法

1.声明式管理方法概念

(1)适合于对资源的修改操作

(2)声明式资源管理方法依赖于资源配置清单文件对资源进行管理
资源配置清单文件有两种格式:yaml(人性化,易读),json(易于api接口解析)
(3)对资源的管理,是通过事先定义在统一资源配置清单内,再通过陈述式命令应用到k8s集群里
(4)语法格式:kubectl create/apply/delete -f xxxx.yaml

2.相关操作

(1)查看资源配置清单

kubectl get deployment nginx -o yaml

(2)解释资源配置清单

kubectl explain deployment.metadata

kubectl get service nginx -o yaml
kubectl explain service.metadata

(3)修改资源配置清单并应用

①离线修改:
修改yaml文件,并用 kubectl apply -f xxxx.yaml 文件使之生效
注意:当apply不生效时,先使用delete清除资源,再apply创建资源

kubectl get service nginx -o yaml > nginx-svc.yaml
vim nginx-svc.yaml				#修改port: 8080
kubectl delete -f nginx-svc.yaml
kubectl apply -f nginx-svc.yaml
kubectl get svc

②在线修改:

直接使用 kubectl edit service nginx 在线编辑资源配置清单并保存退出即时生效(如port: 888)

PS:此修改方式不会对yaml文件内容修改

(4)删除资源配置清单

陈述式删除:
kubectl delete service nginx
声明式删除:
kubectl delete -f nginx-svc.yaml

1.k8s管理操作分为两大类

(1)陈述式资源管理方法:通过命令方式语句来实现对资源的管理一条命令来实现

(2)声明式资源管理方法:我们之前来通过yaml文件
资源现配置所以在的一个yaml和josn(配置文件当中)

2.k8s管理操作对比

(1)陈述式资源管理方法
–主要依赖命令行工具kubectl进行管理
优点
可以满足90%以上的使用场景
对资源的增、删、查操作比较容易

缺点
命令冗长,复杂,难以记忆
特定场景下,无法实现管理需求
对资源的修改麻烦,需要patch来使用json串更改。

(2)声明式资源管理方法
主要依赖统一资源配置清单进行管理

(3)GUI式资源管理方法
主要依赖图形化操作界面进行管理

3.相关命令总结

(1)删除pod

kubectl delete pod

(2)删除副本

kubectl delete deployment

(3)创建副本

kubectl create deployment

(4)扩容、缩容

kubectl scale --replicas

(5)创建一个自主式/静态pod

注意就是创建一个pod,这个 pod一旦挂了就不会再node上拉起这个就是静态pod,他不是存在etcd ,他是在存储nodk当中——相当于自营

kubectl create deployment :用于创建deployment控制管理器的pod

注意:这种pod是再控制器管理当中,举列比如pod 运行在node01上控制器会保证pod的数量,如果node1挂了,他会在node02或者其他node节点重新拉起pod的数量——相当于有人管

(6)查看

kubectl get pod, ns,svc

(7)查看命名空间资源

kubectl get all -n + 命名空间名

(8)跨主机登录容器中

kubectl get pods -n +命名空间名
kubectl exec -it +前条查询到的服务pod信息名 bash -n app

(9)查看资源的详细信息

kubectl describe svc + 服务(nginx)

(10)查看pod中容器中的日志

kubectl logs +pod名

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