k8s笔记1- 初步认识k8s

k8s简介:       

         kubernetes,俗称k8是,用于自动部署,扩缩和管理容器化应用程序的开源系统,它将组成应用程序的容器,组合成逻辑单元,便于管理和服务发现。

k8s的作用

        自动化上线和回滚、存储编排、自动装箱、ipv4和ipv6双协议、自我修复、服务发现与负载均衡、secret和配置管理、批量执行、水平扩缩、为扩展性设计

k8s核心组件

  1.  etcd:分布式高性能数据库,key-value的形式存储节点上部署的容器信息等
  2.  api-server:资源操作入口,提供认证、授权、访问控制、api注册和发现等机制
  3.  controller manager:负责维护集群状态、故障检测、自动扩展、滚动更新等
  4.  scheduler:负责资源的调度,按照预定的调度策略将pod调度到相应的节点上
  5.  kubelet:负责维护容器的生命周期和CVI、CNI的管理
  6.  kubectl:在master节点上对k8s集群运行命令

Pod:

        k8s本身是以容器运行在目标机器上,每个k8s节点被称为Node,k8s集群是一组node机器组成的,k8s不直接无操作容器,而是提供了一个pod组件,封装了一组容器,容器都被pod管理。

       Pod是 K8s的最小的可部署的计算单元,它是Kubernetes创建和管理的。一个Pod通常包含一个或者多个容器,这些容器会共享存储、网络资源和运行配置

       可以通过一个YAML或JSON格式的配置文件定义Pod属性,包括容器镜像、环境变量、存储卷等。然后使用Kubernetes API或命令行工具(如kubectl)来创建和管理Pods。

k8s组件创建pod流程

  1. 在master节点写yaml,描述对容器的运行要求,创建pod的要求
  2. 使用kubectl命令创建应用这个资源的描述文件,开始k8s组件交互,把命令发给api-server
  3. api-server 利用本地https证书验证 kubectl请求是否被允许
  4. api-server 将pod创建信息记录到etcd数据库中,如应用的镜像版本、容器名、端口等
  5. api-server通知scheduler准备pod的调度
  6. scheduler调度从etcd中获取pod的部署信息,判断出一个合适的node节点准备部署pod 
  7. scheduler告知api-server决定部署pod的node节点
  8. apiserver将部署信息写入etcd中
  9. api-server通知远程具体的机器去读取etcd中的信息,根据这些信息创建pod

    

YAML语言介绍:

        YAML语言是一个类似xml、json的标志性语言,以数据为中心。 

格式如下:

#yml格式
user:
  age: 18
  address: zhengzhou

     YMAL语法:

  1. 大小写敏感
  2. 使用空格缩进表示层级关系,高版本可以使用tab
  3.  缩进空格数不重要,但是同层级的元素需要相同,左对齐
  4.  # 表示注释                                    

数据类型:

        纯量:单个的不可再分的值(字符串、布尔、整数、浮点、null、时间、日期) 

        对象:键值对的集合,又称为映射(mapping)/哈希(hash)/字典(dictionary)

        数组:一组按照次序排列的值,又称为序列(sequence)/列表(list)

纯量

        布尔:true 或false

        整型:整数,例如123、345等

        浮点:小数,例如3.1415926

        null:不写值 或者写~,建议~

        日期:必须使用iso 8601格式,即yyyy-mm-dd

        时间:必须使用iso 8601格式,即2024-01-03T14:47:00+08:00 时间和日期用T链接,+后边是时区

        字符串:直接写值,如果有特殊符号,必须使用单/双引号包裹

对象:

#yml格式对象格式1 -- 推荐
user:
  age: 18
  address: zhengzhou

#yml格式对象格式2
user: {age: 18,address: zhengzhou}
  

数组

格式1 -- 推荐
address: -zhengzhou
         -beijing
--格式2。
address: {zhengzhou,beijing}

一个yml文件如果想写两段yml内容,中间使用 --- 隔开 

address: -zhengzhou
         -beijing

---

address: -zhengzhou
         -beijing

资源管理方式

 1.命令式对象管理:直接使用命令操作Kubernetes资源

        例如:kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

kubectl 固定写法 ,要执行的指令,--image=nginx:1.17.1 --port=80 要干的事

2.命令式对象配置:通过命令配置和配置文件去操作Kubernetes资源

        例如:kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

kubectl固定写法 ,create/patch要执行的指令,nginx-pod.yaml通过配置文件执行

3.声明式对象配置:通过apply命令和配置文件去操作Kubernetes资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml  

对比第二条,apply 只能更新或创建资源

类型 操作对象 适用环境 优点 缺点
命令式对象管理 对象 测试 简单 只能操作对象,无法审计跟踪
命令式对象配置   文件 开发 可以审计跟踪 项目较大时,配置文件会很多,操作麻烦
声明式对象配置 目录 开发 支持目录操作 意外情况下难以调试

 命令式对象管理

        kubectl是Kubernetes集群的命令行工具,通过它能够对集群本身进行管理,并能够在集群上进行容器化应用的安装部署

 语法:kubectl [command] [type] [name] [flags]

  •         command:指定要对资源的操作,例如:create get delete
  •         type:指定资源类型,deployment、pod、service
  •         name:指定资源的名称,名称大小写敏感
  •         flags:指定额外可选参数

案例

#创建一个名为 dev的namespace 名称为

kubectl create ns dev

#查看已有namespace

kubectl get ns

#在dev中创建一个nginx 的应用(pod)

kubectl run pod --image=nginx:1.17.1 -n dev

#查看 dev中的pod

kubectl get pod -n dev

k8s笔记1- 初步认识k8s_第1张图片

#查看创建过程

kubectl describe pods pod -n dev

k8s笔记1- 初步认识k8s_第2张图片

#删除namespace dev

kubectl delete ns dev

 k8s笔记1- 初步认识k8s_第3张图片

 命令式对象配置

1.创建一个nginxpod.yaml,内容如下

apiVersion: v1 
#创建一个 namespcae
kind: Namespace 
#namespcae 名称为dev
metadata: 
  name: dev 

---

apiVersion: v1 
#创建一个 pod
kind: Pod 
#pod名称为 nginxpod ,在dev的namespace中
metadata: 
  name: nginxpod
  namespace: dev 
# pod 中容器的名字是nginx-containers, 镜像为nginx:1.17.1
spac: 
# 注意containers 是一个数组 name和image是一组数据,注意对齐
  containers:
    - name: nginx-containers
      image: nginx:1.17.1

2.使用create 创建资源

kubectl create -f nginxpod.yaml 

k8s笔记1- 初步认识k8s_第4张图片

 3.可以使用delete 和配置文件删除 namespace 和 pod

kubectl delete  -f nginxpod.yaml 

k8s笔记1- 初步认识k8s_第5张图片

声明式对象配置

        使用声明式对象配置就是使用apply描述一个资源的最终状态(yaml)中定义的状态

kubectl apply -f yaml文件

        使用apply操作资源

                如果资源不存在就创建,等同于 kubectl create

                如果资源已存在,就更新,相当于 kubectl patch

root@***:/usr/local/k8code# kubectl delete  -f nginxpod.yaml 
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
root@***:/usr/local/k8code# kubectl get ns dev
Error from server (NotFound): namespaces "dev" not found
##资源不存在时会直接创建
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev created
pod/nginxpod created
##资源已存在,但是资源文件没有更新
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
##做了资源文件更新后可以看到 pod/nginxpod configured 配置有变更
root@***:/usr/local/k8code# vi nginxpod.yaml 
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod configured
##使用create 操作已存在资源,会抛出错误
root@***:/usr/local/k8code# kubectl create -f nginxpod.yaml 
Error from server (AlreadyExists): error when creating "nginxpod.yaml": namespaces "dev" already exists
Error from server (AlreadyExists): error when creating "nginxpod.yaml": pods "nginxpod" already exists

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