kubernetes实战
文章目录
- kubernetes实战
-
- 1. Namespace
- 2. Pod
- 3. Label
- 4. Deployment
- 5.Service
kubernetes实战
1. Namespace
Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。
默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。
可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。
kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl get namespace
NAME STATUS AGE
default Active 2d
kube-flannel Active 47h
kube-node-lease Active 2d
kube-public Active 2d
kube-system Active 2d
Namespace具体操作
//查看所有namespace（可缩写成ns）
[root@kiwi111 ~]# kubectl get namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 2d
kube-flannel Active 47h
kube-node-lease Active 2d
kube-public Active 2d
kube-system Active 2d
//查看指定的namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl get ns kube-system
NAME STATUS AGE
kube-system Active 2d
//以某种格式输出（kubernetes支持的格式有很多，常见的有wide、json、yaml）
## 语法：kubectl get ns [namespace名称] -o 格式参数
[root@kiwi111 ~]# kubectl get ns kube-system -o json
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Namespace",
"metadata": {
"creationTimestamp": "2023-11-13T08:57:25Z",
"labels": {
"kubernetes.io/metadata.name": "kube-system"
},
"name": "kube-system",
"resourceVersion": "11",
"uid": "643b7679-b03f-4b26-b76c-fb0b645c95e1"
},
"spec": {
"finalizers": [
"kubernetes"
]
},
"status": {
"phase": "Active"
}
}
//查看namespace详情
## 语法：kubectl describe ns [namespace名称]
[root@kiwi111 ~]# kubectl describe ns kube-system
Name: kube-system
Labels: kubernetes.io/metadata.name=kube-system
Annotations: <none>
Status: Active
No resource quota.
No LimitRange resource.
//创建namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl create ns kiwi
namespace/kiwi created
//删除namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl delete ns kiwi
namespace "kiwi" deleted
//yaml文件配置方式
[root@kiwi111 ~]# cat ns_kiwi.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: kiwi
//创建
[root@kiwi111 ~]# kubectl apply -f ns_kiwi.yml
namespace/kiwi created
[root@kiwi111 ~]#
//删除
[root@kiwi111 ~]# kubectl delete -f ns_kiwi.yml
namespace "kiwi" deleted
2. Pod
Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。
Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。
kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看：
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-66f779496c-b7wp4 0/1 Running 78 (5m30s ago) 2d
coredns-66f779496c-mmd9j 0/1 Running 78 (5m30s ago) 2d
etcd-kiwi111 1/1 Running 1 (2d ago) 2d
kube-apiserver-kiwi111 1/1 Running 1 (2d ago) 2d
kube-controller-manager-kiwi111 1/1 Running 1 (2d ago) 2d
kube-proxy-6fskt 1/1 Running 0 47h
kube-proxy-bl5h7 1/1 Running 1 (2d ago) 2d
kube-proxy-jmt4w 1/1 Running 0 47h
kube-scheduler-kiwi111 1/1 Running 1 (2d ago) 2d
Pod具体操作
//创建并运行
# 命令格式： kubectl run (pod控制器名称) [参数]
# --image 指定Pod的镜像
# --port 指定端口
# --namespace 指定namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl run kiwihttpd --image=kiwi111/apache:v0.2 --port=80 --namespace kiwi
pod/kiwihttpd created
//查看Pod基本信息
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pods -n kiwi
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kiwihttpd 1/1 Running 0 49s
//查看Pod的详细信息
[root@kiwi111 ~]# kubectl describe pod kiwihttpd -n kiwi
Name: kiwihttpd
Namespace: kiwi
Priority: 0
Service Account: default
Node: kiwi333/192.168.234.111
Start Time: Wed, 15 Nov 2023 17:23:26 +0800
Labels: run=kiwihttpd
Annotations: <none>
Status: Pending
IP:
IPs: <none>
Containers:
kiwihttpd:
Container ID:
Image: kiwi111/apache:v0.2
Image ID:
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
State: Waiting
Reason: ContainerCreating
Ready: False
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-qlwss (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready False
ContainersReady False
PodScheduled True
Volumes:
kube-api-access-qlwss:
Type: Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
TokenExpirationSeconds: 3607
ConfigMapName: kube-root-ca.crt
ConfigMapOptional: <nil>
DownwardAPI: true
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 3m21s default-scheduler Successfully assigned kiwi/kiwihttpd to kiwi333
Normal Pulling 3m21s kubelet Pulling image "kiwi111/apache:v0.2"
//访问Pod
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pods -n kiwi -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kiwihttpd 1/1 Running 0 68m 10.244.1.9 kiwi222 <none> <none>
[root@kiwi111 ~]# curl 10.244.1.9
This is kiwi111
//删除指定pod
[root@kiwi111 ~]# kubectl delete pods kiwihttpd -n kiwi
pod "kiwihttpd" deleted
//用yaml文件来配置操作
[root@kiwi111 ~]# cat pod_httpd.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: kiwihttpd
namespace: kiwi
spec:
containers:
- image: kiwi111/apache:v0.2
name: pod
ports:
- name: httpd-port
containerPort: 80
protocol: TCP
3. Label
Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。
Label的特点：
- 一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等
- 一个资源对象可以定义任意数量的Label ，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去
- Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除
可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。
一些常用的Label 示例如下：
版本标签："version":"release", "version":"stable"......
环境标签："environment":"dev"，"environment":"test"，"environment":"pro"
架构标签："tier":"frontend"，"tier":"backend"
标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即：
Label用于给某个资源对象定义标识
Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象
当前有两种Label Selector：
-
基于等式的Label Selector
name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象
env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象
-
基于集合的Label Selector
name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象
name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象
标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如：
-
name=slave，env!=production
-
name not in (frontend)，env!=production
Label具体操作
//为pod资源打上标签
[root@kiwi111 ~]# kubectl label pod kiwihttpd version=10.1 -n kiwi
pod/kiwihttpd labeled
//查看标签
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pods -n kiwi --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kiwihttpd 1/1 Running 0 7m40s run=kiwihttpd,version=10.1
[root@kiwi111 ~]#
//更新标签
[root@kiwi111 ~]# kubectl label pod kiwihttpd httpd-version=v20.0 -n kiwi --overwrite
pod/kiwihttpd labeled
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pods -n kiwi --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kiwihttpd 1/1 Running 0 13m httpd-version=v20.0,run=kiwihttpd
//查找标签
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pod -n kiwi -l httpd-version --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kiwihttpd 1/1 Running 0 16m httpd-version=v20.0,run=kiwihttpd
//删除标签
[root@kiwi111 ~]# kubectl label pod kiwihttpd -n kiwi httpd-version-
pod/kiwihttpd unlabeled
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pod -n kiwi --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
kiwihttpd 1/1 Running 0 25m run=kiwihttpd
//yaml文件配置方式
[root@kiwi111 ~]# cat httpd_pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: kiwihttpd
namespace: kiwi
labels:
environment: "httpd-test"
version: "v2.0"
spec:
containers:
- image: kiwi111/apache:v0.2
name: pod
ports:
- name: httpd-port
containerPort: 80
protocol: TCP
4. Deployment
在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建pod。在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，如：Deployment。
具体操作
##命令格式：kubectl create deployment 名称 [参数]
# --image 指定pod的镜像
# --port 指定端口
# --replicas 指定创建pod数量
# --namespace 指定namespace
[root@kiwi111 ~]# kubectl create deployment httpd --image=kiwi111/apache:v0.2 --port=80 --replicas=3
deployment.apps/httpd created
//查看创建的pod
[root@kiwi111 ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
httpd-6dbbc549bd-442rw 1/1 Running 0 23s
httpd-6dbbc549bd-dg2xz 1/1 Running 0 23s
httpd-6dbbc549bd-x4vhj 1/1 Running 0 23s
//查看deployment的信息
[root@kiwi111 ~]# kubectl get deploy
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
httpd 3/3 3 3 47s
# UP-TO-DATE：成功升级的副本数量
# AVAILABLE：可用副本的数量
[root@kiwi111 ~]# kubectl get deploy -o wide
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
httpd 3/3 3 3 6m14s apache kiwi111/apache:v0.2 app=httpd
//查看deployment的详细信息
[root@kiwi111 ~]# kubectl describe deploy httpd
Name: httpd
Namespace: default
CreationTimestamp: Thu, 16 Nov 2023 15:40:34 +0800
Labels: app=httpd
Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector: app=httpd
Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
Labels: app=httpd
Containers:
apache:
Image: kiwi111/apache:v0.2
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: httpd-6dbbc549bd (3/3 replicas created)
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal ScalingReplicaSet 4m42s deployment-controller Scaled up replica set httpd-6dbbc549bd to 3
//用yaml文件配置
[root@kiwi111 ~]# cat deploy_httpd.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: httpd
namespace: kiwi
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
run: httpd
template:
metadata:
labels:
run: httpd
spec:
containers:
- image: kiwi111/apache:v0.2
name: httpd
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
5.Service
利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务时，虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题：
- Pod IP 会随着Pod的重建产生变化
- Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问
这样对于访问这个服务带来了难度。
Service可以看作是一组同类Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。
具体操作
1. 创建集群内部可访问的Service
//暴露service
[root@kiwi111 ~]# kubectl expose deploy httpd -n kiwi --port 80 --target-port 80 --name kiwihttpd
service/kiwihttpd exposed
//查看service
## 这里类型TYPE如果不指定的话，默认为ClusterIP，意思就是只能在集群内部进行访问
## 这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的
## 可以通过这个IP访问当前service对应的POD
[root@kiwi111 ~]# kubectl get service -n kiwi
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kiwihttpd ClusterIP 10.96.68.193 <none> 80/TCP 71s
//访问
[root@kiwi111 ~]# curl 10.96.68.193
This is kiwi111
## 在不同的命名空间里不能用名称访问，用ip可以。
## 如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort
2. 创建集群外部也可访问的Service
[root@kiwi111 ~]# kubectl expose deploy httpd --name servicehttpd -n kiwi --port 80 --target-port 80 --type NodePort
service/servicehttpd exposed
//查看
## 出现了NodePort类型的Service，而且有一对Port（80:32533/TCP ）
[root@kiwi111 ~]# kubectl get svc -n kiwi
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kiwihttpd ClusterIP 10.96.68.193 <none> 80/TCP 14m
servicehttpd NodePort 10.103.244.154 <none> 80:32533/TCP 71s
## 在web端访问验证，要用master主机的ip访问
//删除service
[root@kiwi111 ~]# kubectl delete svc servicehttpd -n kiwi
service "servicehttpd" deleted
//使用yaml文件配置
[root@kiwi111 ~]# cat service_httpd.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: service-httpd
namespace: kiwi
spec:
clusterIP: 10.96.68.201 ## 固定ip
ports:
- port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector:
run: httpd
type: ClusterIP