[云原生2.] Kurbernetes资源管理 ---- （陈述式资源管理方式）

1. K8s管理资源的方法类别

1.1 陈述式资源管理方式

主要依赖命令行工具kubectl进行管理
可理解为使用一条命令和参数选项来实现资源的管理操作

1.2 声明式资源管理方式

主要依赖统一资源配置清单进行管理
可以理解为使用yaml配置文件的定义来实现资源的管理操作

1.3 GUI式资源管理方法

主要依赖图形化操作界面进行管理

2. 陈述式资源管理方式

k8s中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/683.html

2.1 命令行工具 ---- Kubelet

2.1.1 简介

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

2.1.2 特性

• 优点
  1.可以满足90%以上的使用场景
  2.对资源的增、删、查操作比较容易

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

2.1.3 kubelet拓展命令

#kubectl 的命令大全
kubectl --help
        -h 

#查看k8s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

#node节点查看日志
journalctl -u kubectl -f

2.1.4 kubectl基本语法

kubectl [command] [Type] [NAME] [flags]

command:	子命令	用于操作kubernetes集群资源对象的命令	
TYPE:	资源对象的类型	区分大小写,能以单数，复数或者简写形式表示	
NAME:	资源对象的名称	区分大小写,如果不指定名称，系统则将返回属于TYPE的全部对象的列表	
flags:	子命令的可选参数	

2.1.5 Kubectl工具的自动补全

#二进制安装的k8s,kubectl工具没有自动补全功能(其他方式安装的未验证)
#可以使用以下方式开启命令自动补全
vim /etc/bashrc

source <(kubectl completion bash)

2.2 k8s Service 的类型

2.2.1 NodePort

将Service的端口号映射到每个Node的一个端口号上，这样集群中的任意Node都可以作为Service的访问入口地址，即NodeIP:NodePort
每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

2.2.2 ClusterIP

默认值，它是Kubernetes系统自动分配的虚拟IP（Cluster IP:Port)，只能在集群内部访问

2.2.3 LoadBalancer

LoadBalancer和NodePort很相似，目的都是向外部暴露一个端口，区别在于LoadBalancer会在集群的外部再来做一个负载均衡设备，而这个设备需要外部环境支持的，外部服务发送到这个设备上的请求，会被设备负载之后转发到集群中

2.2.4 ExternalName

ExternalName类型的服务用于将集群外的服务定义为Kubernetes的集群的Service，并且通过externalName字段指定外部服务的地址，可以使用域名或IP格式，集群内的客户端应用通过访问这个Service就能访问外部服务了。

2.3 k8s Service 的端点类型

Service是通过标签选择器绑定Pod的标签来关联Pod的端点（Endpoint)。

2.3.1 Port

Service 的ClusterIP 使用的端口

2.3.2 NodePort

在NodePort类型的service定义的端口，在每个node节点上开启的端口，即 nodeIP 使用的端口，默认范围为30000~32767

2.3.3 TargetPort

使用云负载设备和service做映射，外部用户通过云负载设备即可将请求转发到node节点，再通过nodeIP:nodePort访问service并转发给其关联的Pod。

2.3.4 ContainerPort

相当于给一个外部地址做别名，集群内的Pod可以通过这个service访问相关的外部服务。8875

K8S集群内部的客户端可以通过  http://clusterIP:port  -->  podIP:containerPort

K8S集群外部的客户端可以通过  http://nodeIP:nodePort -->  podIP:containerPort

3. 陈述式资源管理方式的基础命令

3.1 创建

run为一次性的创建运行，删除后不会自动生成，没有pod控制器。

create创建的，删除后还会自动生成，有pod控制器，拥有副本集控制。

3.1.1 创建命名空间

kubectl create ns <name>

#示例
kubectl create ns scj

3.1.2 create子命令

kubectl create [-n <命名空间>] <资源类型> <资源名称> [选项]
                                                 --image=镜像 
                                                 --replicas=副本数 
                                                 --port=容器端口

#示例
kubectl create service <service-name> --tcp=<port>:<target-port>

kubectl create pod <pod-name> --image=<container-image>

kubectl create deployment <deployment-name> --image=<container-image>

3.1.3 run子命令

#创建并运行
kubectl run <资源名称> --image=镜像 --replicas=副本数 --port=容器端口

3.2 get ---- 查看基本信息

#基本格式
kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace]

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 :表示显示所有命令空间，
--show-labels :显示所有标签
-l x:仅显示标签为x的资源
-l x=y:仅显示包含x标签，且值为y的资源

3.2.1 Kubernetes 集群组件的状态

kubectl get componentstatuses 
kubectl get cs #简写

get pods --show-labels
#查看有哪些标签，面试常问

3.2.2 命名空间

命名空间在 Kubernetes 中主要用于隔离和管理资源名称。

每个命名空间具有自己的资源名称空间，保证了资源名称的唯一性。

#获取当前集群中所有命名空间的列表

kubectl get namespace 
kubectl get ns #简写

#获取命名空间中的所有资源的列表

kubectl get all [-n namespace]
#不指定命名空间，则默认查看default命名空间

3.2.3 Service（服务）

kubectl get service
kubectl get svc 

3.2.4 pod信息

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

kubectl get pods --all-namespaces -o wide

3.2.5 Node（节点）列表

kubectl get nodes

3.3 describe ---- 查看资源详细信息

#基本格式
kubectl describe [-n <命名空间>] <资源类型> <资源名称>

#示例
#先根据kubectl get pods -A，找到要查看的资源
kubectl describe pod etcd-master01 -n kube-system

3.4 logs ---- 查看日志

kubectl logs [-n <命名空间>] <Pod资源名称> [-c 容器名称] [-f] [-p]
#查看Pod容器的日志

选项	对象	功能
-n	命名空间	用于指定 Pod 所属的命名空间，如果不指定命名空间，将默认使用默认命名空间
-c	容器名称，可选的容器参数	用于指定要获取日志的容器名称，如果 Pod 中只有一个容器，可以省略此参数
-f	可选的跟踪参数	用于告诉命令持续输出日志
-p	可选的先前参数	用于获取已经终止的 Pod 的先前日志如果 Pod 重新创建或重新调度，该参数可以用来获取先前的日志

#举个例子
kubectl logs -n kube-system  kube-proxy-ggw6p

3.5 delete ---- 删除指定的资源

Pod没有重启的概念，重启的是容器 被自动删除和重新创建

#删除命名空间app
kubectl delete [-n <命名空间>] <资源类型> <资源名称>|--all [--force --grace-period=0]

#示例
kubectl delete pod nginx-764b95f4c5-7t65m 

#若pod无法删除， 总是处于terminate状态， 则要强行删除pod
kubectl delete pod <name> [-n namespace ] --force --grace-period=0

#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。

3.6 exec ---- 跨主机登录容器

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 [-n <命名空间>] <Pod资源名称> [-c 容器名称] sh|bash

#示例
kubectl exec -it  nginx-764b95f4c5-hsj59 sh

3.7 scale ---- replicas(副本数)

用于调整 Kubernetes 集群中 Deployment 或 StatefulSet 对象的副本数量

kubectl scale [-n <命名空间>] <deployment|statefulset> <资源名称> --replicas=副本数

#增加副本数（扩容）
kubectl scale deployment nginx --replicas=6

#减少副本数（缩容）
kubectl scale deployment nginx --replicas=1

kubectl scale deployment nginx --replicas=0
#reolicas=0等于清空

4. 项目的生命周期

创建–>发布–>更新–>回滚–>删除

4.1 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
kubectl create service <svc资源类型> <svc资源名称> --tcp=<clusterIP的端口:容器的端口>

#举个例子 
#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

4.2 发布-----kubectl expose命令

将资源暴露为新的 Service。

kubectl expose --help

kubectl expose [-n <命名空间>] deployment <资源名称> --name <自定义svc资源名称> --type <svc资源类型> --port <clusterIP的端口> --targetPort <容器的端口>
                     ClusterIP|NodePort|LoadBalancer|ExternalName

#示例
#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

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


#查看关联后端的节点
kubectl get endpoints

#查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx

curl 10.244.3.3:80
curl 10.244.3.4:80
curl 10.244.4.3:80

curl 192.168.67.100:30724

#在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-6zpc2
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-85rvh 
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-nffcz 

4.3 更新 ----- kubectl set命令

更改现有service的一些信息

kubectl set --help

#更新 Kubernetes 集群中某个 Deployment 的容器镜像
kubectl set image deployment <deployment资源名称> <容器名>=<镜像名>
#更改 Kubernetes 中服务对象的标签选择器
kubectl set selector service <svc资源名称> '标签key=value'

#示例

#查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.67.100:30724

#将nginx 版本更新为 1.15 版本
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15

kubectl get pods,svc -o wide

#再次查看nginx版本号
curl -I 192.168.67.100:31134

4.4 回滚 ----- kubectl rollout 命令

#查看指定 deployment 资源的历史记录，包括版本号、更新时间和事件
kubectl rollout history deployment <deployment资源名称>

#回滚
kubectl rollout undo deployment <deployment资源名称> [--to-revision=N]
                                                      指定版本回滚

#状态
kubectl rollout status deployment <deployment资源名称>

#示例
#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

#检查回滚状态
kubectl rollout status deployment/nginx

#执行回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1