谷粒商城集群篇 (三) --------- K8s 入门操作

小灰灰 2024-04-03 09:10 41阅读 0赞

#### 目录 ####

*  一、入门操作 K8s 集群
 *  二、K8s 细节
 *  三、Pod 和 Controller
 *  四、Deployment 和 Service
 *  五、labels 和 selectors
 *  六、Ingress

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## 一、入门操作 K8s 集群 ##

**A、部署一个 Tomcat**

kubectl create deployment tomcat6 --image=tomcat:6.0.53-jre8
    Kubectl get pods -o wide

可以获取到 tomcat 信息

**B、暴露 nginx 访问**

kubectl expose deployment tomcat6 --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort

Pod 的 80 映射容器的 8080，service 会代理 Pod 的 80

**C、动态扩容测试**

kubectl get deployment

应用升级 `kubectl set image` (–help 查看帮助)  
扩容： `kubectl scale --replicas=3 deployment tomcat6`  
扩容了多份，所有无论访问哪个 node 的指定端口，都可以访问到 tomcat6

**D、以上操作的 yaml 获取**

详见下面

**E、删除**

Kubectl get all
    kubectl delete deploy/nginx
    kubectl delete service/nginx-service

流程：创建 deployment 会管理 replicas，replicas 控制 pod 数量，有 pod 故障会自动拉起新的 pod

## 二、K8s 细节 ##

**A、kubectl**

文档：[https://kubernetes.io/zh/docs/reference/kubectl/overview/][https_kubernetes.io_zh_docs_reference_kubectl_overview]

Kubernetes 提供 kubectl 是使用 Kubernetes API 与 Kubernetes 集群的控制面进行通信的命令行工具。

语法格式：

kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]

command：指定要对一个或多个资源执行的操作，例如 create、get、describe、delete。  
TYPE：指定资源类型。资源类型不区分大小写， 可以指定单数、复数或缩写形式。例如，以下命令输出相同的结果：

kubectl get pod pod1
    kubectl get pods pod1
    kubectl get po pod1

NAME：指定资源的名称。名称区分大小写。 如果省略名称，则显示所有资源的详细信息。例如：

kubectl get pods

其中输出格式要注意：

-o wide	以纯文本格式输出，包含所有附加信息。对于 Pod 包含节点名
    -o yaml	输出 YAML 格式的 API 对象

**B、资源类型**

文档：[https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/\#resource-types][https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_resource-types]

我们常见的资源类型有 pods、services、nodes、deployments、roles等

**C、格式化输出**

文档：[https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/\#output-options][https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_output-options]

![在这里插入图片描述][41772633ea114cf3b98109a4a2219f4d.png]

我们重点关注以 yaml 的格式输出， yaml 的模板如下  
![在这里插入图片描述][77a0b5afad3e4f259add17abf4c3bbdc.png]

**D、常用操作**

文档：  
[https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/\#%E7%A4%BA%E4%BE%8B-%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%93%8D%E4%BD%9C][https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_E7_A4_BA_E4_BE_8B-_E5_B8_B8_E7_94_A8_E6_93_8D_E4_BD_9C]

`kubectl apply -`以文件或标准输入为准应用或更新资源，例如

# 使用 example-service.yaml 中的定义创建服务。
    kubectl apply -f example-service.yaml

`kubectl get -` 列出一个或多个资源。

# 以纯文本输出格式列出所有 Pod。
    kubectl get pods
    
    # 以纯文本输出格式列出所有 Pod，并包含附加信息(如节点名)。
    kubectl get pods -o wide
    
    # 以纯文本输出格式列出具有指定名称的副本控制器。提示：你可以使用别名 'rc' 缩短和替换 'replicationcontroller' 资源类型。
    kubectl get replicationcontroller <rc-name>
    
    # 以纯文本输出格式列出所有副本控制器和服务。
    kubectl get rc,services
    
    # 以纯文本输出格式列出所有守护程序集，包括未初始化的守护程序集。
    kubectl get ds --include-uninitialized
    
    # 列出在节点 server01 上运行的所有 Pod
    kubectl get pods --field-selector=spec.nodeName=server01

`kubectl describe -` 显示一个或多个资源的详细状态，默认情况下包括未初始化的资源。

# 显示名为 <pod-name> 的 Pod 的详细信息。
    kubectl describe nodes <node-name>
    
    # 显示名为 <pod-name> 的 Pod 的详细信息。
    kubectl describe pods/<pod-name>
    
    # 描述所有的 Pod
    kubectl describe pods

`kubectl delete -` 基于文件、标准输入或通过指定标签选择器、名称、资源选择器或资源来删除资源。

# 使用 pod.yaml 文件中指定的类型和名称删除 Pod。
    kubectl delete -f pod.yaml
    
    # 删除所有带有 '<label-key>=<label-value>' 标签的 Pod 和服务。
    kubectl delete pods,services -l <label-key>=<label-value>
    
    # 删除所有 Pod，包括未初始化的 Pod。
    kubectl delete pods --all

`kubectl exec -` 对 Pod 中的容器执行命令

# 从 Pod <pod-name> 中获取运行 'date' 的输出。默认情况下，输出来自第一个容器。
    kubectl exec <pod-name> -- date
    
    # 运行输出 'date' 获取在 Pod <pod-name> 中容器 <container-name> 的输出。
    kubectl exec <pod-name> -c <container-name> -- date
    
    # 获取一个交互 TTY 并在 Pod  <pod-name> 中运行 /bin/bash。默认情况下，输出来自第一个容器。
    kubectl exec -ti <pod-name> -- /bin/bash

`kubectl logs -` 打印 Pod 中容器的日志

# 返回 Pod <pod-name> 的日志快照。
    kubectl logs <pod-name>
    
    # 从 Pod <pod-name> 开始流式传输日志。这类似于 'tail -f' Linux 命令。
    kubectl logs -f <pod-name>

**E、命令参考**

文档：[https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands][https_kubernetes.io_docs_reference_generated_kubectl_kubectl-commands]

作为对上面常用操作的详细文档。。。主要关注 create 、run命令等。。。

## 三、Pod 和 Controller ##

Pod 的共享上下文包括一组 Linux 名字空间、控制组 (cgroup) 和可能一些其他的隔离方面， 即用来隔离容器的技术。 在 Pod 的上下文中，每个独立的应用可能会进一步实施隔离。

Pod 类似于共享名字空间并共享文件系统卷的一组容器。

**A、使用 Pod**

下面是一个 Pod 示例，它由一个运行镜像 nginx:1.14.2 的容器组成。

pods/simple-pod.yaml ：

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

要创建上面显示的 Pod，请运行以下命令：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/simple-pod.yaml

**B、Pod 和控制器**

你可以使用工作负载资源来创建和管理多个 Pod。 资源的控制器能够处理副本的管理、上线，并在 Pod 失效时提供自愈能力。 例如，如果一个节点失败，控制器注意到该节点上的 Pod 已经停止工作， 就可以创建替换性的 Pod。调度器会将替身 Pod 调度到一个健康的节点执行。

![在这里插入图片描述][ed74d2f97f86483993ddbea0e594b9c8.png]

## 四、Deployment 和 Service ##

**Deployment**

> 如果Pod出现故障，对应的服务也会挂掉，所以Kubernetes提供了一个Deployment的概念 ，目的是让Kubernetes去管理一组Pod的副本，也就是副本集 ，这样就能够保证一定数量的副本一直可用，不会因为某一个Pod挂掉导致整个服务挂掉。Deployment 还负责在 Pod 定义发生变化时，对每个副本进行滚动更新（Rolling Update）。

**Service**

> Pod 是非永久性资源，会动态创建和销毁，pod 的 ip 会变化。这会导致一类Pod (业务1) 访问另一类Pod (业务2) 需要找出并跟踪Pod（业务2）的IP地址，再者Pod（业务2）是多个的，如何提供负载均衡呢？虽然Pod1通过轮询一组Pod的ip可以实现，但会Pod就需要增加负载均衡的逻辑，Pod就变得不纯粹了，不符合单一设计原则。于是有了Service，把一类Pods上的应用程序抽象成服务，并提供可以访问他们的策略。

![在这里插入图片描述][4f4684d005474ff79e2c8602be42285f.png]  
**service 意义**

A、部署一个 nginx

kubectl create deployment nginx --image=nginx

B、暴露 nginx 访问

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

统一应用访问入口。Service 管理一组 Pod。防止 Pod 失联 (服务发现)、定义一组 Pod 的访问策略。现在 Service 我们使用 NodePort 的方式暴露，这样访问每个节点的端口，都可以访问到这个 Pod，如果节点宕机，就会出现问题。

## 五、labels 和 selectors ##

Label是 Kubernetes 系列中另外一个核心概念。是一组绑定到 K8s 资源对象上的 key/value 对。同一个对象的labels属性的 key 必须唯一。label可以附加到各种资源对象上，如Node，Pod，Service，RC等。

通过给指定的资源对象捆绑一个或多个不用的 label 来实现多维度的资源分组管理功能，以便于灵活，方便地进行资源分配，调度，配置，部署等管理工作。

示例如下：

*  版本标签：`"release" : "stable"` , `"release" : "canary"`…
 *  环境标签：`"environment": "dev"` , `"environment" : "production"`
 *  架构标签：`"tier" : "frontend"` , `"tier" : "backend"` , `"tier" : "middleware"`
 *  分区标签：`"partition" : "customerA"` , `"partition" : "customerB"`…
 *  质量管控标签：`"track" : "daily"` , `"track" : "weekly"`

**label-selector:**

Label selector 是 Kubernetes 核心的分组机制，通过 label selector 客户端/用户能够识别一组有共同特征或属性的资源对象。

![在这里插入图片描述][44a00c6eefca44b5bb3ded033b62a748.png]

## 六、Ingress ##

通过 Service 发现 Pod 进行关联。基于域名访问。  
通过 Ingress Controller 实现 Pod 负载均衡。  
支持 TCP/UDP 4 层负载均衡和 HTTP 7 层负载均衡。

![在这里插入图片描述][d6eaf9d5a6224b2fb7b8a7a9172595fe.png]  
**A、部署 Ingress Controller**

![在这里插入图片描述][de463da31952490693802fdd0f12e28b.png]  
**B、创建 Ingress 规则**

apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: web
    spec:
      rules: 
      - host: tomcat6.atguigu.com
         http:
    	    paths: 
    	    - backend:
    			serviceName: tomcat6
    			servicePort: 80

如果再部署了 tomcat8，看效果。

kubectl create deployment tomcat8 --image=tomcat:8.5.51-jdk8
    kubectl expose deployment tomcat8 --port=88 --target-port=8080 --type=NodePort
    kubectl delete xxx 删除指定资源

随便配置域名对应哪个节点，都可以访问 tomcat6/8；因为所有节点的 ingress-controller 路由表是同步的。

[https_kubernetes.io_zh_docs_reference_kubectl_overview]: https://kubernetes.io/zh/docs/reference/kubectl/overview/
[https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_resource-types]: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/#resource-types
[https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_output-options]: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/#output-options
[41772633ea114cf3b98109a4a2219f4d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/3d68460aa7f54a10a0182a4f29676690.png
[77a0b5afad3e4f259add17abf4c3bbdc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/3fafb2835a904777826825aff27f1e19.png
[https_kubernetes.io_zh-cn_docs_reference_kubectl_E7_A4_BA_E4_BE_8B-_E5_B8_B8_E7_94_A8_E6_93_8D_E4_BD_9C]: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/#%E7%A4%BA%E4%BE%8B-%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%93%8D%E4%BD%9C
[https_kubernetes.io_docs_reference_generated_kubectl_kubectl-commands]: https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands
[ed74d2f97f86483993ddbea0e594b9c8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/4491f821d1d04f0b890b64b82735c20b.png
[4f4684d005474ff79e2c8602be42285f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/7503854c31cb40c89639b564d1a20eda.png
[44a00c6eefca44b5bb3ded033b62a748.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/c248dc5ee9734673b746723e018881e7.png
[d6eaf9d5a6224b2fb7b8a7a9172595fe.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/fb508f6641874f619eb00309a8482a96.png
[de463da31952490693802fdd0f12e28b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/88044075ba7b48388de270ac213c45ae.png