Kubernetes·陈述式&声明式资源管理
目录
k8s陈述资源管理方法的说明
陈述式资源管理方法
声明式资源管理方法
GUI式资源管理方法
kubectl命令行工具 的说明
查看版本信息
查看资源对象简写
查看集群信息
配置kubectl自动补全
node节点查看日志
k8s基本信息查看
查看 master 节点状态
查看命名空间
查看default命名空间的所有资源
k8s资源的基本管理
创建命名空间app
删除命名空间app
在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-wl）
描述某个资源的详细信息
查看命名空间kube-public 中的pod 信息
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
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
若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod
扩缩容
删除副本控制器
项目的生命周期管理
创建项目
发布项目
查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
查看关联后端的节点
查看 service 的描述信息
更新项目
更改现有应用资源一些信息
回滚项目
删除项目
项目发布方式
蓝绿发布
灰度发布 /金丝雀发布
滚动发布
金丝雀发布
声明式管理方法
查看资源配置清单
解释资源配置清单
修改资源配置清单并应用
删除资源配置清单
陈述资源管理方法的说明
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，但对改的操作就不容易了
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。
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
GUI式资源管理方法
主要依赖图形化操作界面进行管理
kubectl命令行工具 的说明
查看版本信息
kubectl version
查看资源对象简写
kubectl api-resources
查看集群信息
kubectl cluster-info配置kubectl自动补全
source <(kubectl completion bash)node节点查看日志
journalctl -u kubelet -fk8s基本信息查看
kubectl get
获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式
resource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)
--all-namespaces 或 -A ：表示显示所有命名空间，
--show-labels ：显示所有标签
-l app ：仅显示标签为app的资源
-l app=nginx ：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源
查看 master 节点状态
kubectl get componentstatuses
kubectl get cs
查看命名空间
kubectl get namespace
kubectl get ns
//命令空间的作用：用于允许不同 命名空间 的 相同类型 的资源 重名的
查看default命名空间的所有资源
kubectl get all [-n default]k8s资源的基本管理
创建命名空间app
kubectl create ns app
kubectl get ns
删除命名空间app
kubectl delete namespace app
kubectl get ns
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
kubectl get pod -n kube-public
描述某个资源的详细信息
kubectl describe deployment nginx-wl -n kube-public
kubectl describe pod nginx-wl-67f75b9476-nlzq4 -n kube-public
查看命名空间kube-public 中的pod 信息
kubectl get pods -n kube-public
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-nlzq4 bash -n kube-public
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-nlzq4 -n kube-public
若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod
kubectl delete pod
#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
扩缩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=2 -n kube-public # 扩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=1 -n kube-public # 缩容
删除副本控制器
kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-wl -n kube-public
#这里的/ 相当于是 空格 也有着隔开说明关系的作用
项目的生命周期管理
对于一个k8s的项目，它的声明周期大致可以分为以下几个步骤：
创建 —>> 发布 —>> 更新 —>> 回滚 —>> 删除
创建项目
●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
kubectl get pods
kubectl get all
发布项目
●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-qzz，类型为NodePort
kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-qzz --type=NodePort
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。
●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。
查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod/nginx-d9d8cf5c7-5vmd7 1/1 Running 0 28m 10.244.1.5 192.168.142.30
pod/nginx-d9d8cf5c7-jd6nx 1/1 Running 0 28m 10.244.1.4 192.168.142.30
pod/nginx-d9d8cf5c7-r9z6k 1/1 Running 0 28m 10.244.0.4 192.168.142.40
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
service/kubernetes ClusterIP 10.0.0.1
service/nginx-qzz NodePort 10.0.0.121
查看关联后端的节点
kubectl get endpoints
查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx-lcm
在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
//外部访问的IP和端口
TCP 192.168.80.11:44847 rr
-> 172.17.26.3:80 Masq 1 0 0
-> 172.17.36.2:80 Masq 1 0 0
-> 172.17.36.3:80 Masq 1 0 0
//pod集群组内部访问的IP和端口
TCP 10.0.0.189:80 rr
-> 172.17.26.3:80 Masq 1 0 0
-> 172.17.36.2:80 Masq 1 0 0
-> 172.17.36.3:80 Masq 1 0 0
curl 192.168.142.30：33047
curl 10.0.0.121
//在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-5vmd7
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-jd6nx
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-r9z6k
更新项目
更改现有应用资源一些信息
kubectl set --help
获取修改模板
kubectl set image --help
查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.142.30:33047
curl -I http://192.168.142.40:33047
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
滚动更新详解：
kubectl get all
DESIRED：表示期望的状态是 10 个 READY 的副本
CURRENT：表示当前副本的总数: 即8 个日副本 + 5 个新副本
UP_TO-DATE：表示当前已经完成更新的副本数: 即 5个新副本
AVAILABLE：表示当前处于 READY 状态的副本数: 即8个日副本。
kubectl describe deployment/nginx
滚动更新通过参数 maxSurge 和 maxUnavailable 来控制副本替换的数量
maxSurge：此参数控制滚动更新过程中副本总数的超过 DESIRED 的上限。maxSurge 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向上取整。maxSurge 默认值为 25%。
例如，DESIRED 为 10，那么副本总数的最大值为 10 + 10 * 25% = 13，即 CURRENT 为 13。
maxUnavailable：此参数控制滚动更新过程中，不可用的副本相占 DESIRED 的最大比例。maxUnavailable 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向下取整。 maxUnavailable 默认值为 25%。
例如，DESIRED 为 10，那么可用的副本数至少要为 10 - 10 * 25% = 8，即 AVAILABLE 为 8。
因此 maxSurge 值越大，初始创建的新副本数量就越多；maxUnavailable 值越大，初始销毁的旧副本数量就越多。
理想情况下，DESIRED 为 10 的滚动更新的过程应该是这样的：
首先创建 3 个新副本使副本总数达到 13 个。
然后销毁 2 个旧副本使可用的副本数降到 8 个。
当这 2 个旧副本成功销毁后，可再创建 2 个新副本，使副本总数保持为 13 个。
当新副本通过 Readiness 探测后，会使可用副本数增加，超过 8。
进而可以继续销毁更多的旧副本，使可用副本数回到 8。
旧副本的销毁使副本总数低于 13，这样就允许创建更多的新副本。
这个过程会持续进行，最终所有的旧副本都会被新副本替换，滚动更新完成。
//再看更新好后的 Pod 的 ip 会改变
kubectl get pods -o wide
//再看 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.142.30:33047
curl -I http://192.168.142.40:33047
回滚项目
对资源进行回滚管理
kubectl rollout --help
查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx
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
删除项目
删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx
删除service
kubectl delete svc/nginx-qzz
项目发布方式
蓝绿发布
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
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。
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
灰度发布 /金丝雀发布
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（为什么叫金丝雀发布（Canary）？以前，旷工开矿，在下矿洞前需要检查下方是否有毒气，矿工们先会放一只金丝雀进去探是否有有毒气体，看金丝雀能否活下来。）
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
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。
缺点：自动化要求高
滚动发布
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。
特点：用户无感知，平滑过渡；节约资源。
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。
总结：
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
金丝雀发布
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。
更新deployment的版本，并配置暂停deployment
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx
kubectl rollout status deployment/nginx #观察更新状态
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
curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.80.11:44847
确保更新的pod没问题了，继续更新
kubectl rollout resume deployment/nginx
查看最后的更新情况
kubectl get pods -w
curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.80.11:44847
声明式管理方法
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
查看资源配置清单
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 --image=nginx -n kube-public
kubectl get deployment nginx -o yaml -n kube-public
解释资源配置清单
kubectl explain deployment.metadata(一级一级往下找）
#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 -n kube-public
kubectl get service nginx-service -o yaml -n kube-public
kubectl explain service.metadata
修改资源配置清单并应用
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-service -o yaml -n kube-public > 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
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
kubectl edit service nginx-service -n kube-public
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