K8S基础笔记

 1、namespace

  • 名称空间
  • 用来对集群资源进行隔离划分,默认只隔离资源,不隔离网络
  • k8s默认的名称空间为default

查看k8s的所有命名空间

kubectl get namespace

或者

kubectl get ns

创建名称空间

kubectl create ns 名称

或使用yaml方式

  1.  编写yaml
  2. kubectl apply -f yaml文件
appVersion: v1
kind: Namespace
metedata:
 name: hello

appVersion表示版本号,kind表示种类(说明是名称空间,若是pod就是pod类型),metedata.name表示名称为hello的名称空间

删除yaml方式创建的名称空间,需要这样删除:

#可以yaml文件和yaml文件执行的结果(这里是删除名称空间)
kubectl delete -f yaml文件

删除名称空间

kubectl delete ns 名称

注意以下命令

kubectl get pods -A

  • -A:All表示所有的名称空间
  • 这条命令表示获取所有名称空间下的所有pod

kubectl get pods

  • 没有指定名称空间,那么默认为default空间

kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

  • -n:-namespace:用于指定名称空间
  • 这条命令表示获取kubernetes-dashboard空间下的所有pod

2、Pod

  • 运行中的一组容器,Pod是kubernetes中应用的最小单位
  • 一个Pod可以有一个或多个容器
2.1、命令行创建Pod
kubectl run mynginx --image=nginx
  • 没有指定namespace,默认在default下创建的Pod
  • mynginx:Pod的名称
  • --image=nginx:使用nginx镜像去构建该Pod,nginx由于没有指定镜像版本,默认使用最新的

删除Pod

kubectl delete pod mynginx
2.2、查看Pod的创建信息
kubectl describe pod pod的名称

会打印Pod的构建信息,如Pod的构建event事件

2.3、yaml创建Pod

创建一个pod.yaml(文件名任意命名),复制一下内容

  • 不知道namespace,默认在default下
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx

应用yaml

kubectl apply -f pod.yaml

K8S基础笔记_第1张图片

查看构建信息

kubectl describe pod mynginx

K8S基础笔记_第2张图片

删除配置文件创建的pod

kubectl delete -f pod.yaml

K8S基础笔记_第3张图片

2.4、使用可视化dashboard创建pod

K8S基础笔记_第4张图片

把2.3中的代码复制进行:

K8S基础笔记_第5张图片

之后k8s在创建pod

2.5、查看pod日志
  • 类似于docker查看容器日志
kubectl logs pod名字

上述默认是查看default名称空间下的pod

指定名称空间获取pod日志:

kubectl logs pod名字 -n namespace名字
2.6、日志阻塞式追踪(实时更新日志)

-n namespace名字:缺省,则表示查询的是default名称空间

kubectl logs pod名字 -n namespace名字
2.7、获取pod更完善信息
kubectl get pod -o wide
  • -o wide:可以写成 -owide
  • 上述默认查询的是default名称空间,可以使用kubectl get pod -o wide -A获取所有pod

K8S基础笔记_第6张图片

2.8、进入pod
kubectl exec -it pod名字 -- /bin/bash
2.9、pod中运行多个容器
  • 多个容器间端口存在冲突时,只会启动第一个容器,后面的容器会报端口冲突错误
  • 一个pod间的网络、存储空间是共享的,容器间可以通过127.0.0.1进行访问
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx
  - image: tomcat8.5.68
    name: mytomcat

3、Deployment

  • 部署
  • 控制pod,使pod用于多副本、自愈、扩缩容等能力
3.1、创建deployment

语法:

kubectl create deployment deployment的名字 --image=镜像名称

eg:

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68
3.2、删除deployment

语法:

kubectl delete deployment deployment的名字

eg:

kubectl delete deployment mytomcat

与删除pod的区别

  • deployment创建的pod,可以用pod的删除语句去删除这个pod,但是k8s会自动创建下一个pod
  • 只有使用删除deployment语句,才能彻底删除deployment创建的pod
3.3、多副本

语法:

kubectl create deployment deployment的名字 --image=镜像名称 --replicas=pod的数量

eg:

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68 --replicas=3

如下图,创建了3个pod 

K8S基础笔记_第7张图片

yaml文件配置方式

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mytomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mytomcat
    spec:
      containers:
      - image: tomcat
        name: tomcat
3.4、扩缩容
  • 其实就是改变deployment下的pod数量
  • 当我们pod在运行期间只有3个,需要增加pod数量去支持访问量时,这个就称为扩容
  • 需要减少pod数量去支持访问量时,这个就称为缩容

语法:

kubectl scale deployment/deployment的名字 --replicas=pod的数量

eg::

kubectl deployment/mytomcat scale --replicas=5
3.5、自愈与故障转移

自愈:deployment下的pod出现问题,k8s会对该pod自动进行重启修复

故障转移:当一个pod所在的节点宕机后,k8s会把宕机的pod自动拉到其他的node进行运行

3.7、滚动更新

假设deployment下有3个pod,这3个pod为同一个镜像应用,当该镜像更新时,需要对k8s的pod进行更新,而滚动更新的作用就是:

  • 能保证镜像更新后,pod能平滑更新到下一个版本

更新步骤:

  1. k8s接收到滚动更新指令
  2. 启动1个新版本的镜像pod,当该pod启动完成后,k8s会杀掉3个镜像中的一个pod
  3. 然后再启动1个新pod,pod启动完成后,再杀掉1个旧pod
  4. 以此类推,直到新pod全部上线,旧pod全部下线,滚动更新完成

滚动更新只需要一个指令,即可执行上述步骤:

语法:

  • --record表示记录下这次更新
kubectl set image deployment/deployment的名字 原镜像=新镜像 --record

eg:

kubectl set image deployment/mytomcat tomcat=tomcat --record

3.8、命令修改deployment配置
kubectl edit deployment mytomcat #mytomcat为deployment的名字
3.9、版本回退

k8s支持deployment版本回退,且回退是滚动更新的过程!

回退流程:

<1>查看deployment的版本列表

格式:

kubectl rollout history deployment/deployment的名字

eg:

kubectl rollout history deployment/mytomcat

K8S基础笔记_第8张图片

CHANGE-CAUSE:类似于GIT每次提交的message,只是k8s可以不写(none),在变更deployment的时,使用 --record来保存记录,参考3.7

<2>检查当前deployment使用的镜像版本

kubectl get deployment mytomcat -oyaml

或者

kubectl get deployment mytomcat -oyaml | grep tomcat
  • tomcat的镜像为tomcat最新版镜像

K8S基础笔记_第9张图片

<3>查看某个版本的yaml详情

kubectl rollout history deployment/mytomcat --revision=1
  •  --revision=历史版本的编号

或者直接查看镜像:

kubectl rollout history deployment/mytomcat --revision=1 | grep image

K8S基础笔记_第10张图片

 <4>版本回退

#回退到上次版本

kubectl rollout undo deployment/mytomcat

#回退到指定版本
kubectl rollout undo deployment/mytomcat --to-revision=1

K8S基础笔记_第11张图片

3.10、工作负载

除了Deployment,k8s还有 StatefulSet 、DaemonSet 、Job  等 类型资源。我们都称为 工作负载。
有状态应用使用  StatefulSet  部署,无状态应用使用 Deployment 部署
官方文档:https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/


4、Service

  • 服务
  • 将一组 Pods 公开为网络服务的抽象方法。
  • Pod的服务发现与负载均衡(服务发现指的是能感知同一组pod的上线下线变更,与注册中心一样)
  • 该暴露出来的IP或域名,只能集群内部访问,不能外部访问
  • Service的默认域名为:服务名.所在名称空间.svc,如:mytomcat.default.svc

不使用service时存在的问题:

  1. 当一个项目需要启动多个pod,每个pod的IP是不同的,假设我们通过某一个pod的IP去访问项目,若该pod宕机后,我们需要手动切换pod的IP(虽然可以使用nginx的负载均衡去实现切换,但是无状态pod的IP是会改变的,除非每次去变更nginx的配置)
  2. 当一个项目存在多个pod时,我们只能去连接某一个pod,并不能把所有的pod的资源使用起来

Service解决的问题:

  • 把相同标签的一组pod暴露成一个统一访问的服务,我们只需要访问service即可访问标签中的所有pod(负载均衡的方式)
4.1、暴露Service命令
kubectl expose deploy deployment的名字 --port=指定暴露的端口 --target-port=pod中需要暴露的端口
  • --port:指定暴露的端口,外部访问时的端口
  • --target-port:pod中需要暴露的端口,一般为pod中应用的端口

eg:把mytomcat的deployment中,pod的8080端口暴露给service服务8000端口

kubectl expose deploy mytomcat --port=8000 --target-port=8080
4.2、获取k8s下的service列表
kubectl get svc -A

或者

kubectl get svc

4.3、yaml方式生成Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app:mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  selector:
    app: mytomcat    #pod的标签
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  • selector.app:pod的标签label,用于给pod分类的
  • pod的标签若不指定,一般默认为deployment的名字
4.4、获取pod的标签
kubectl get pod --show-labels

K8S基础笔记_第12张图片

4.5、Service暴露方式

默认方式(clusterIP 集群IP访问):

K8S基础笔记_第13张图片

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080

等同于:

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080 --type=ClusterIP

yaml方式:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: mytomcat
  type: ClusterIP    #NodePort集群外访问

NodePort暴露方式

K8S基础笔记_第14张图片

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080 --type=NodePort

K8S基础笔记_第15张图片

  • k8s会自动生成一个提供外部访问的端口
  • NodePort范围在 30000-32767 之间

  • 访问方式:集群任意node节点+端口,即可访问Service

如:http://111.230.19.178:31634/


5、上述网络访问总结

1、节点与节点直接是否能正常通信的判断缘由
kubectl get node -owide
  • node节点加入k8s是外网IP,证明节点间的通信是没有问题的(就是确保node节点以外网的方式接入的) 

2、pod的IP访问范围
  • 一般除了搭建k8s时生成的pod,使用机器外网IP或master节点的IP外,其余在k8s集群搭建好的基础上,生成的pod,会使用master初始化时pod-network-cidr的网络范围(需要确保calico的网段与之一致)
  • pod-network-cidr的网络范围:指的是k8s给pod分配的IP地址的范围,这个IP只能集群内部访问!!!
  • 这里的集群内部是指K8S内pod互相访问,而不是k8s节点进行访问!
  • 节点访问pod的IP不属于集群内的访问!!!

K8S基础笔记_第16张图片

3、Service暴露方式访问的范围
  • 以clusterIP暴露方式的访问范围,指的是集群内的访问!!!不是k8s节点进行访问
kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080
  • 以NodePort暴露方式的访问范围
kubectl expose deploy mynginx --port=8000 --target-port=80 --type=NodePort

因为calico问题,我现在只能在mynginx的工作节点才能访问上述service的IP

如下(在我的k8s-node1中访问):

浏览器使用k8s-node1的IP家31522端口:

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