一、什么是Kubernetes资源对象

在 Kubernetes 系统中，Kubernetes 对象 是持久化的条目。Kubernetes 使用这些条目去表示整个集群的状态。特别地，它们描述了如下信息：

  • 什么容器化应用在运行（以及在哪个 Node 上）
  • 可以被应用使用的资源
  • 关于应用如何表现的策略，比如重启策略、升级策略，以及容错策略

Kubernetes 对象是 “目标性记录” —— 一旦创建对象，Kubernetes 系统将持续工作以确保对象存在。通过创建对象，可以有效地告知 Kubernetes 系统，所需要的集群工作负载看起来是什么样子的，这就是 Kubernetes 集群的 期望状态。

要使用Kubernetes对象（无论是创建，修改还是删除），都需要使用Kubernetes API。例如，当使用kubectl命令管理工具时，CLI会为提供Kubernetes API调用。你也可以直接在自己的程序中使用Kubernetes API，Kubernetes提供一个golang客户端库（或其他语言库如Python）。

二、资源对象分类

我将它们简单的分类为以下几种资源对象：

类别 名称
资源对象 Pod、ReplicaSet、ReplicationController、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob、HorizontalPodAutoscaling、Node、Namespace、Service、Ingress、Label、CustomResourceDefinition
存储对象 Volume、PersistentVolume、Secret、ConfigMap
策略对象 SecurityContext、ResourceQuota、LimitRange
身份对象 ServiceAccount、Role、ClusterRole

三、描述 Kubernetes 对象

当创建 Kubernetes 对象时，必须提供对象的 spec，用来描述该对象的期望状态，以及关于对象的一些基本信息（例如，名称）。当使用 Kubernetes API 创建对象时（或者直接创建，或者基于kubectl），API 请求必须在请求体中包含 JSON 格式的信息。更常用的是，需要在 .yaml 文件中为 kubectl 提供这些信息。 kubectl 在执行 API 请求时，将这些信息转换成 JSON 格式。

这里有一个 nginx-deployment.yaml 示例文件，展示了 Kubernetes Deployment 的必需字段和对象 spec：

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Deployment
  3. metadata:
  4.   name: nginx-deployment
  5.   labels:
  6.     app: nginx
  7. spec:
  8.   replicas: 3
  9.   selector:
  10.     matchLabels:
  11.       app: nginx
  12.   template:
  13.     metadata:
  14.       labels:
  15.         app: nginx
  16.     spec:
  17.       containers:
  18.         - name: nginx
  19.           image: nginx
  20.           ports:
  21.             - containerPort: 80

一种创建 Deployment 的方式，类似上面使用 .yaml 文件，是使用 kubectl 命令行接口（CLI）中的 kubectl create 命令，传递 .yaml 作为参数。下面是一个示例：

$ kubectl create -f nginx-deployment.yaml --record
deployment "nginx-deployment" created

必需字段

在想要创建的 Kubernetes 对象对应的 .yaml 文件中，需要配置如下的字段：

  • apiVersion - 创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本
  • kind - 想要创建的对象的类型
  • metadata - 帮助识别对象唯一性的数据，包括一个 name 字符串、UID 和可选的 namespace

也需要提供对象的 spec 字段。对象 spec 的精确格式对每个 Kubernetes 对象来说是不同的，包含了特定于该对象的嵌套字段。Kubernetes API 参考能够帮助我们找到任何我们想创建的对象的 spec 格式。

关于对象 spec、status 和 metadata 更多信息，查看 Kubernetes API Conventions。

Spec（规范）与 Status（状态）

每个 Kubernetes 对象包含两个嵌套的对象字段，它们负责管理对象的配置：对象 spec 和 对象 status。spec 必须提供，它描述了对象的 期望状态—— 希望对象所具有的特征。status 描述了对象的 实际状态，它是由 Kubernetes 系统提供和更新。在任何时刻，Kubernetes 控制平面一直处于活跃状态，管理着对象的实际状态以与我们所期望的状态相匹配。

例如，Kubernetes Deployment 对象能够表示运行在集群中的应用。当创建 Deployment 时，可能需要设置 Deployment 的 spec，以指定该应用需要有 3 个副本在运行。Kubernetes 系统读取 Deployment spec，启动我们所期望的该应用的 3 个实例 —— 更新状态以与 spec 相匹配。如果那些实例中有失败的（一种状态变更），Kubernetes 系统通过修正来响应 spec 和状态之间的不一致 —— 这种情况，启动一个新的实例来替换。