k8s的资源管理

1 资源管理介绍

• 在Kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理Kubernetes。

• Kubernetes的本质就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务。所谓的部署服务，其实就是在Kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。

• Kubernetes的最小管理单元是Pod而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而Kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。
• Pod提供服务之后，就需要考虑如何访问Pod中的服务，Kubernetes提供了Service资源实现这个功能。
• 当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，Kubernetes还提供了各种存储系统。

学习kubernets的核心，就是学习如何对集群中的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作。

2 YAML语法介绍

2.1 YAML语法介绍

• YAML是一个类似于XML、JSON的标记性语言。它强调的是以“数据”为中心，并不是以标记语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称是“一种人性化的数据格式语言”。
• YAML的语法比较简单，主要有下面的几个：
  • 大小写敏感。
  • 使用缩进表示层级关系。
  • 缩进不允许使用tab，只允许空格（低版本限制）。
  • 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可。
  • ‘#’表示注释。
• YAML支持以下几种数据类型：
  • 常量：单个的、不能再分的值。
  • 对象：键值对的集合，又称为映射/哈希/字典。
  • 数组：一组按次序排列的值，又称为序列/列表。

2.2 YAML语法示例

2.2.1 YAML常量

常量，就是指的是一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、NUll、时间、日期
# 布尔类型
c1: true
# 整型
c2: 123456
# 浮点类型
c3: 3.14
# null类型
c4: ~ # 使用~表示null
# 日期类型
c5: 2019-11-11 # 日期类型必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 时间类型
c6: 2019-11-11T15:02:31+08.00 # 时间类型使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 字符串类型
c7: haha # 简单写法，直接写值，如果字符串中间有特殊符号，必须使用双引号或单引号包裹
c8: line1
line2 # 字符串过多的情况可以折成多行，每一行都会转换成一个空格

2.2.2 对象

对象
# 形式一（推荐）：
xudaxian:
name: 许大仙
age: 16
# 形式二（了解）：
xuxian: { name: 许仙, age: 18 }

2.2.3 数组

数组
# 形式一（推荐）：
address:
- 江苏
- 北京
# 形式二（了解）：
address: [江苏,上海]

3 资源管理方式

3.1 资源管理方式

• 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes的资源。

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

• 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes的资源。

kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

• 声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes的资源。

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

3.2 命令式对象管理

3.2.1 kubectl命令

• 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和部署。
• kubectl命令的语法如下：

kubectl [command] [type] [name] [flags]

• command：指定要对资源执行的操作，比如create、get、delete。
• type：指定资源的类型，比如deployment、pod、service。
• name：指定资源的名称，名称大小写敏感。
• flags：指定额外的可选参数。
• 示例：查看所有的pod

kubectl get pods

• 示例：查看某个pod

kubectl get pod pod_name

• 示例：查看某个pod，以yaml格式展示结果

kubectl get pod pod_name -o yaml

3.2.2 操作（command）

• kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过—help查看详细的操作命令：

kubectl —help

• 经常使用的操作如下所示：
• 基本命令： | 命令 | 翻译 | 命令作用 | | —- | —- | —- | | create | 创建 | 创建一个资源 | | edit | 编辑 | 编辑一个资源 | | get | 获取 | 获取一个资源 | | patch | 更新 | 更新一个资源 | | delete | 删除 | 删除一个资源 | | explain | 解释 | 展示资源文档 |

• 运行和调试： | 命令 | 翻译 | 命令作用 | | —- | —- | —- | | run | 运行 | 在集群中运行一个指定的镜像 | | expose | 暴露 | 暴露资源为Service | | describe | 描述 | 显示资源内部信息 | | logs | 日志 | 输出容器在Pod中的日志 | | attach | 缠绕 | 进入运行中的容器 | | exec | 执行 | 执行容器中的一个命令 | | cp | 复制 | 在Pod内外复制文件 | | rollout | 首次展示 | 管理资源的发布 | | scale | 规模 | 扩（缩）容Pod的数量 | | autoscale | 自动调整 | 自动调整Pod的数量 |

• 高级命令： | 命令 | 翻译 | 命令作用 | | —- | —- | —- | | apply | 应用 | 通过文件对资源进行配置 | | label | 标签 | 更新资源上的标签 |

• 其他命令： | 命令 | 翻译 | 命令作用 | | —- | —- | —- | | cluster-info | 集群信息 | 显示集群信息 | | version | 版本 | 显示当前Client和Server的版本 |

3.2.3 资源类型（type）

• kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看：

kubectl api-resources

• 经常使用的资源如下所示：
• 集群级别资源： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | nodes | no | 集群组成部分 | | namespaces | ns | 隔离Pod |

• Pod资源： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | Pods | po | 装载容器 |

• Pod资源控制器： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | replicationcontrollers | rc | 控制Pod资源 | | replicasets | rs | 控制Pod资源 | | deployments | deploy | 控制Pod资源 | | daemonsets | ds | 控制Pod资源 | | jobs | | 控制Pod资源 | | cronjobs | cj | 控制Pod资源 | | horizontalpodautoscalers | hpa | 控制Pod资源 | | statefulsets | sts | 控制Pod资源 |

• 服务发现资源： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | services | svc | 统一Pod对外接口 | | ingress | ing | 统一Pod对外接口 |

• 存储资源： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | volumeattachments | | 存储 | | persistentvolumes | pv | 存储 | | persistentvolumeclaims | pvc | 存储 |

• 配置资源： | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | configmaps | cm | 配置 | | secrets | | 配置 |

3.2.4 应用示例

• 示例：创建一个namespace

kubectl create namespace dev

• 示例：获取namespace

kubectl get namespace

kubectl get ns

• 示例：在刚才创建的namespace下创建并运行一个Nginx的Pod

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

• 示例：查看名为dev的namespace下的所有Pod，如果不加-n，默认就是default的namespace

kubectl get pods -n dev

• 示例：删除指定namespace下的指定Pod

kubectl delete pod nginx -n dev

• 示例：删除指定的namespace

kubectl delete namespace dev

3.3 命令式对象配置

3.3.1 概述

• 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes的资源。

3.3.2 应用示例

• 示例：
• ①创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: dev
—-
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginxpod
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx-containers
image: nginx:1.17.1

• ②执行create命令，创建资源：

kubectl create -f nginxpod.yaml

• ③执行get命令，查看资源：

kubectl get -f nginxpod.yaml

• ④执行delete命令，删除资源：

kubectl delete -f nginxpod.yaml

3.3.3 总结

• 命令式对象配置的方式操作资源，可以简单的认为：命令+yaml配置文件（里面是命令需要的各种参数）。

3.4 声明式对象配置

3.4.1 概述

• 声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes的资源。
• 声明式对象配置和命令式对象配置类似，只不过它只有一个apply命令。
• apply相当于create和patch。

3.4.2 应用示例

• 示例：

kubectl apply -f nginxpod.yaml

3.4.3 总结

• 声明式对象配置就是使用apply描述一个资源的最终状态（在yaml中定义状态）。
• 使用apply操作资源：
  • 如果资源不存在，就创建，相当于kubectl create。
  • 如果资源存在，就更新，相当于kubectl patch。

3.5 使用方式推荐

• 创建和更新资源使用声明式对象配置：kubectl apply -f xxx.yaml。
• 删除资源使用命令式对象配置：kubectl delete -f xxx.yaml。
• 查询资源使用命令式对象管理：kubectl get(describe) 资源名称。

3.6 扩展：kubectl可以在Node上运行

• kubectl的运行需要进行配置，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在Node节点上运行此命令，需要将Master节点的.kube文件夹复制到Node节点上，即在Master节点上执行下面的操作：

scp -r $HOME/.kube k8s-node1:$HOME

4 如何快速的编写yaml文件

4.1 使用kubectl create命令生成yaml文件

• 此种方式适用于没有真正部署资源。
• 使用kubectl create命令生成yaml文件：

kubectl create deployment nginx —image=nginx:1.17.1 —dry-run=client -n dev -o yaml

• 如果yaml文件太长，可以写入到指定的文件中。

kubectl create deployment nginx —image=nginx:1.17.1 —dry-run=client -n dev -o yaml > test.yaml

4.2 使用kubectl get命令导出yaml文件（此种方式已经不建议使用）

• 此种方式适合于资源已经部署，动态的导出yaml文件。
• 创建一个Deployment：

kubectl create deployment nginx —image=nginx:1.17.1 -n dev

• 使用kubectl get命令导出yaml文件：

kubectl get deployment nginx -n dev -o yaml —export > test2.yaml

此种方式会在未来版本中删除，因此不再建议使用。