kubernetes-第三篇资源清单

野性酷女 2023-02-25 07:03 10阅读 0赞

### k8s中的资源 ###

#### 什么是资源 ####

K8s 中所有的内容都抽象为资源， 资源实例化之后，叫做对象

#### K8S 中存在哪些资源 ####

**名称空间级别**

工作负载型资源( workload )： Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、 CronJob ( ReplicationController 在 v1.11 版本被废弃 )

服务发现及负载均衡型资源( ServiceDiscovery LoadBalance ): Service、Ingress、…

配置与存储型资源： Volume( 存储卷 )、CSI( 容器存储接口,可以扩展各种各样的第三方存储卷 )

特殊类型的存储卷：ConfigMap( 当配置中心来使用的资源类型 )、Secret(保存敏感数据)、 DownwardAPI(把外部环境中的信息输出给容器)

集群级资源：Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding

元数据型资源：HPA、PodTemplate、LimitRange

### 资源清单 ###

在 k8s 中，一般使用 yaml 格式的文件来创建符合我们预期期望的 pod ，这样的 yaml 文件我们一般 称为资源清单

#### 简单说明yaml ####

yaml是一个可读性高，用来表达数据序列的格式。YAML 的意思其实是：仍是一种标记语言，但为了强调这种语言以数 据做为中心，而不是以标记语言为重点

**基本语法**

*  缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格
 *  缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
 *  \#标识注释，从这个字符一直到行尾，都会被解释器忽略

YAML 支持的数据结构

**常用字段解释说明**

*  对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
 *  数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表 （list）
 *  纯量（scalars）：单个的、不可再分的值

**对象类型：对象的一组键值对，使用冒号结构表示**

name: Steve
    age: 18

**Yaml 也允许另一种写法，将所有键值对写成一个行内对象**

hash: {  name: Steve, age: 18 }

\*\*数组类型：一组连词线开头的行，构成一个数组 \*\*

animal
    - Cat
    - Dog

**数组也可以采用行内表示法**

animal: [Cat, Dog]

**复合结构：对象和数组可以结合使用，形成复合结构**

languages:
     - Ruby
     - Perl
     - Python
    websites:
     YAML: yaml.org
     Ruby: ruby-lang.org
     Python: python.org
     Perl: use.perl.org

**字符串**

字符串默认不使用引号表示

str: 这是一行字符串

如果字符串之中包含空格或特殊字符，需要放在引号之中

str: '内容： 字符串'

单引号和双引号都可以使用，双引号不会对特殊字符转义

s1: '内容\n字符串'
    s2: "内容\n字符串"

单引号之中如果还有单引号，必须连续使用两个单引号转义

str: 'labor''s day'

#### 资源清单格式 ####

apiVersion: group/apiversion # 如果没有给定 group 名称，那么默认为 core，可以使用 kubectl apiversions # 获取当前 k8s 版本上所有的 apiVersion 版本信息( 每个版本可能不同 )
    kind: #资源类别
    metadata： #资源元数据
    name
    namespace
    lables
    annotations # 主要目的是方便用户阅读查找
    spec: # 期望的状态（disired state）
    status：# 当前状态，本字段有 Kubernetes 自身维护，用户不能去定义

#### 资源清单的常用命令 ####

##### 获取 apiversion 版本信息 #####

[root@minikube ~]# kubectl api-versions 
    admissionregistration.k8s.io/v1beta1
    apiextensions.k8s.io/v1beta1
    apiregistration.k8s.io/v1
    apiregistration.k8s.io/v1beta1
    apps/v1
    apps/v1beta1
    apps/v1beta2

获取资源的 apiVersion 版本信息

### 常用字段解释说明 ###

必要属性  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
主要对象  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
额外的参数说明  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 容器声明周期 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

#### Init 容器 ####

Pod 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器

Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点：

*  Init 容器总是运行到成功完成为止
 *  每个 Init 容器都必须在下一个 Init 容器启动之前成功完成

如果 Pod 的 Init 容器失败，Kubernetes 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而， 如果 Pod 对应的 restartPolicy 为 Never，它不会重新启动

#### Init 容器的作用 ####

因为 Init 容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：

*  它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这 些实用工具的
 *  它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建 镜像没必要 FROM 另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似 sed、 awk、 python 或 dig 这样的工具。
 *  应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。(**war包一个镜像，tomcat一个镜像**)
 *  init 容器使用 Linux Namespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因 此，它们能够具有访问 Secret 的权限，而应用程序容器则不能。
 *  它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以 Init 容 器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。

#### 特殊说明 ####

*  在 Pod 启动过程中，Init 容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个 容器启动之前成功退出
 *  如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据 Pod 的 restartPolicy 指定的策略 进行重试。然而，如果 Pod 的 restartPolicy 设置为 Always，Init 容器失败时会使用 RestartPolicy 策略
 *  在所有的 Init 容器没有成功之前，Pod 将不会变成 Ready 状态。Init 容器的端口将不会在 Service 中进行聚集。 正在初始化中的 Pod 处于 Pending 状态，但应该会将 Initializing 状 态设置为 true
 *  如果 Pod 重启，所有 Init 容器必须重新执行
 *  \#对 Init 容器 spec 的修改被限制在容器 image 字段，修改其他字段都不会生效。更改 Init 容器的 image 字段，等价于重启该 Pod
 *  Init 容器具有应用容器的所有字段。除了 readinessProbe，因为 Init 容器无法定义不同于完成 （completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行
 *  在 Pod 中的每个 app 和 Init 容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证 时抛出错误

#### 容器探针 ####

探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 Handler。有三 种类型的处理程序

*  ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
 *  TCPSocketAction：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断 被认为是成功的
 *  HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的 状态码大于等于200 且小于 400，则诊断被认为是成功的

每次探测都将获得以下三种结果之一：

*  成功：容器通过了诊断。
 *  失败：容器未通过诊断。
 *  未知：诊断失败，因此不会采取任何行动

对于在生产中 运 行 的pod, 一定要定义一 个存 活 探 针。 没有探 针的话，Kubemetes无法知道你的应用是否还活着。 只要进程还在运行， Kubemetes会认为容器是健康的 。

#### 探测方式 ####

livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将 受到其 重启策略 的影响。**如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success**

根据其 restartPolicy决定是否将其重启

**属性介绍**：

*  initialDelaySeconds < integer＞ ：存活性探测延迟时长，即容器启动多久之后再开始第一次探测操作，显示为 delay 属性；默认为 0 秒，即容器启动后立刻便开始进行探测 。
 *  timeoutSeconds <integer＞：存活性探测的超时时长，显示为 timeout 属性， 默认为 1 s’最小值也为 1s 。
 *  periodSeconds <integer＞ ：存活性探测的频度，显示为 period 属性，默认为 10s ，最小值为 1s ；过高 的频率会对 Pod 对象带来较大的额外开销，而过低的频率又会使得对错误的反应不及时 。
 *  successThreshold <integer＞ ：处于失败状态时，探测操作至少连续多少次的成功才被认为是通过检测， 显示为＃success 属性，默认值为 1 ，最小值也为 1。
 *  failureThreshold ：处于成功状态时，探测操作至少连续多少次的失败才被视为是检测不通过 ， 显示为＃failure 属性，默认值为 3 ， 最小值为 1 。

livenessProbe-exec

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: liveness-exec-pod
      namespace: default
    spec:
      containers:
        - name: liveness-exec-container
          image: busybox
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep
    3600"]
          livenessProbe:
           exec:
            command: ["test","-e","/tmp/live"]
           initialDelaySeconds: 1 #容器启动多久后开始第一次探测 默认为0
           periodSeconds: 3 #默认为10s

livenessProbe-httpget

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
     name: liveness-httpget-pod
     namespace: default
    spec:
     containers:
      - name: liveness-httpget-container
        image: myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        livenessProbe:
         httpGet:
          port: http
          path: /index.html
         initialDelaySeconds: 1
         periodSeconds: 3
         timeoutSeconds: 10

livenessProbe-tcp

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
     name: probe-tcp
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: myapp:v1
        livenessProbe:
         initialDelaySeconds: 5
         timeoutSeconds: 1
         tcpSocket:
           port: 80

readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址,确保客户端不会接入此pod对象。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。\*\*如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success \*\*

readinessProbe-httpget

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: readiness-httpget-pod
      namespace: default
    spec:
      containers:
        - name: readiness-httpget-container
          image: myapp:v1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          readinessProbe:
            httpGet:
              port: 80
              path: /index1.html
           initialDelaySeconds: 1
           periodSeconds: 3

#### Pod hook ####

Pod hook（钩子）是由 Kubernetes 管理的 kubelet 发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进 程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时为 Pod 中的所有容器都配置 hook

Hook 的类型包括两种：

*  exec：执行一段命令
 *  HTTP：发送HTTP请求

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
     name: lifecycle-demo
    spec:
      containers:
      - name: lifecycle-demo-container
        image: nginx
        lifecycle:
          postStart:
            exec:
             command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >/usr/share/message"]
          preStop:
            exec:
              command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >/usr/share/message"]

#### 重启策略 ####

PodSpec 中有一个 restartPolicy 字段，可能的值为 Always、OnFailure 和 Never。默认为 Always。 restartPolicy 适用于 Pod 中的所有容器。restartPolicy 仅指通过同一节点上的 kubelet 重新启动容器。失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40 秒…）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如 Pod 文档 中所述，一旦绑定到一个节点，Pod 将 永远不会重新绑定到另一个节点。

#### Pod phase (Pho的相位) ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

Pod 的 status 字段是一个 PodStatus 对象，PodStatus中有一个 phase(相位) 字段。

Pod 的相位（phase）是 Pod 在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或 Pod 的综合汇 总，也不是为了做为综合状态机

Pod 相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定 Pod 有其他的 phase 值

##### Pod phase 可能存在的值 #####

挂起（Pending）：Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间 包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间

运行中（Running）：该 Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。**至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态**

成功（Succeeded）：Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启

失败（Failed）：Pod 中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容 器以非 0 状态退出或者被系统终止

未知（Unknown）：因为某些原因无法取得 Pod 的状态，通常是因为与 Pod 所在主机通信失败  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25pdWdhbmcwOTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/864aff355a3142e8b049cfb2d9872831.png
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