Kubernetes概述

Kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

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在Kubernetes中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

Kubernetes 特点

可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）

可扩展: 模块化，插件化，可挂载，可组合

自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展

一，两种创建资源的方法

1. 基于命令的方式：

1. 简单直观快捷，上手快。
2. 适合临时测试或实验。

2. 基于配置清单的方式：

1. 配置文件描述了 What，即应用最终要达到的状态。
2. 配置文件提供了创建资源的模板，能够重复部署。
3. 可以像管理代码一样管理部署。
4. 适合正式的、跨环境的、规模化部署。
5. 这种方式要求熟悉配置文件的语法，有一定难度。

环境介绍

主机	IP地址	服务
master	192.168.1.21	k8s
node01	192.168.1.22	k8s
node02	192.168.1.23	k8s

二. 配置清单（yam，yaml）

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

/etc/kubernetes/manifests/   k8s存放（yam、yaml）文件的地方

**kubectl explain deployment（通过explain参数加上资源类别就能看到该资源应该怎么定义）

kubectl explain deployment.metadata通过资源类别加上带有Object标记的字段，我们就可以看到一级字段下二级字段的内容有那些怎么去定义等

kubectl explain deployment.metadata.ownerReferences通过加上不同级别的字段名称来看下字段下的内容，而且前面的[]号代表对象列表

1.常见yaml文件写法，以及字段的作用

(1) apiVersion：api版本信息

（用来定义当前属于哪个组和那个版本，这个直接关系到最终提供使用的是那个版本）

[root@master manifests]# kubectl api-versions
//查看到当前所有api的版本

(2) kind: 资源对象的类别

(用来定义创建的对象是属于什么类别，是pod，service，还是deployment等对象，可以按照其固定的语法格式来自定义。)
(3) metadata: 元数据 名称字段（必写）

提供以下几个字段：
creationTimestamp: "2019-06-24T12:18:48Z"
generateName: myweb-5b59c8b9d-
labels: （对象标签）
　　pod-template-hash: 5b59c8b9d
　　run: myweb
name: myweb-5b59c8b9d-gwzz5 （pods对象的名称，同一个类别当中的pod对象名称是唯一的，不能重复）
namespace: default （对象所属的名称空间，同一名称空间内可以重复，这个名称空间也是k8s级别的名称空间，不和容器的名称空间混淆）
ownerReferences:

• apiVersion: apps/v1
  blockOwnerDeletion: true
  　　controller: true
  　　kind: ReplicaSet
  　　name: myweb-5b59c8b9d
  　　uid: 37f38f64-967a-11e9-8b4b-000c291028e5
  resourceVersion: "943"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/myweb-5b59c8b9d-gwzz5
  uid: 37f653a6-967a-11e9-8b4b-000c291028e5
  annotations（资源注解，这个需要提前定义，默认是没有的）
  通过这些标识定义了每个资源引用的path：即/api/group/version/namespaces/名称空间/资源类别/对象名称

(4) spec： 用户期望的状态

（这个字段最重要，因为spec是用来定义目标状态的‘disired state’，而且资源不通导致spec所嵌套的字段也各不相同，也就因为spec重要且字段不相同，k8s在内部自建了一个spec的说明用于查询）

(5) status：资源现在处于什么样的状态

（当前状态，’current state‘，这个字段有k8s集群来生成和维护，不能自定义，属于一个只读字段）

2.编写一个yaml文件

[root@master ~]# vim web.yaml
kind: Deployment  #资源对象是控制器
apiVersion: extensions/v1beta1   #api的版本
metadata:      #描述kind（资源类型）
  name: web   #定义控制器名称
spec:
  replicas: 2   #副本数量
  template:     #模板
    metadata:    
      labels:   #标签
        app: web_server
    spec:
      containers:   #指定容器
      - name: nginx  #容器名称
        image: nginx   #使用的镜像

执行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get deployments.  -o wide
//查看控制器信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
//查看pod节点信息

3.编写一个service.yaml文件

[root@master ~]# vim web-svc.yaml
kind: Service  #资源对象是副本
apiVersion: v1   #api的版本
metadata:
  name: web-svc
spec:
  selector:     #标签选择器
    app: web-server  #须和web.yaml的标签一致
  ports:              #端口
  - protocol: TCP
    port: 80            #宿主机的端口
    targetPort: 80      #容器的端口

使用相同标签和标签选择器内容，使两个资源对象相互关联。

创建的service资源对象，默认的type为ClusterIP，意味着集群内任意节点都可访问。它的作用是为后端真正服务的pod提供一个统一的接口。如果想要外网能够访问服务，应该把type改为NodePort

（1）执行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yaml 

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc
//查看控制器信息

（3）访问一下

[root@master ~]# curl 10.111.193.168

4.外网能够访问服务

（1）修改web-svc.yaml文件

kind: Service  #资源对象是副本
apiVersion: v1   #api的版本
metadata:
  name: web-svc
spec:
  type: NodePort    #添加 更改网络类型
  selector:     #标签选择器
    app: web_server  #须和web.yaml的标签一致
  ports:              #端口
  - protocol: TCP
    port: 80            #宿主机的端口
    targetPort: 80      #容器的端口
    nodePort: 30086     #指定群集映射端口，范围是30000-32767

（2）刷新一下

[root@master ~]#  kubectl apply -f web-svc.yaml 

（3）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

（4）浏览器测试

三、小实验

基于上一篇博客实验继续进行

1.使用yaml文件的方式创建一个Deployment资源对象，要求镜像使用个人私有镜像v1版本。replicas为3个。

编写yaml文件

[root@master ~]# vim www.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: www_server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1   

（1）执行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yaml 

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get deployments. -o wide
//查看控制器信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
//查看pod节点信息

（3）访问一下

2. 使用yaml文件的方式创建一个Service资源对象，要与上述Deployment资源对象关联，type类型为： NodePort，端口为:30123.

编写service文件

[root@master ~]# vim www-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: www-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: www_server
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30123

执行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f www-svc.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

访问一下

四. 总结

1. Pod的作用

在k8s中pod是最小的管理单位，在一个pod中通常会包含一个或多个容器。大多数情况下，一个Pod内只有一个Container容器。
在每一个Pod中都有一个特殊的Pause容器和一个或多个业务容器，Pause来源于pause-amd64镜像,Pause容器在Pod中具有非常重要的作用：

• Pause容器作为Pod容器的根容器，其本地于业务容器无关，它的状态代表了整个pod的状态。
• Pod里的多个业务容器共享Pause容器的IP，每个Pod被分配一个独立的IP地址，Pod中的每个容器共享网络命名空间，包括IP地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost相互通信。k8s支持底层网络集群内任意两个Pod之间进行通信。
• Pod中的所有容器都可以访问共享volumes，允许这些容器共享数据。volumes还用于Pod中的数据持久化，以防其中一个容器需要重新启动而丢失数据。

2. Service的作用

Service 是后端真实服务的抽象，一个 Service 可以代表多个相同的后端服务

Service 为 POD 控制器控制的 POD 集群提供一个固定的访问端点，Service 的工作还依赖于 K8s 中的一个附件，就是 CoreDNS ，它将 Service 地址提供一个域名解析。

NodePort 类型的 service

clusterIP：指定 Service 处于 service 网络的哪个 IP，默认为动态分配

NodePort 是在 ClusterIP 类型上增加了一个暴露在了 node 的网络命名空间上的一个 nodePort，所以用户可以从集群外部访问到集群了，因而用户的请求流程是：Client -> NodeIP:NodePort -> ClusterIP:ServicePort -> PodIP:ContainerPort。

可以理解为 NodePort 增强了 ClusterIP 的功能，让客户端可以在每个集群外部访问任意一个 nodeip 从而访问到 clusterIP，再由 clusterIP 进行负载均衡至 POD。

3.流量走向

我们在创建完成一个服务之后，用户首先应该访问的是nginx反向代理的ip，然后通过nginx访问到后端的k8s服务器（master节点）的“NodePort暴露IP 及 映射的端口“，通过”master节点“的“ip+映射端口”访问到后端k8s节点的信息。

分享名称：kubernetes创建资源的方法
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