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。

资源管理介绍.png

学习kubernets的核心,就是学习如何对集群中的PodPod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

  1. #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
  2. # 布尔类型
  3. c1: true
  4. # 整型
  5. c2: 123456
  6. # 浮点类型
  7. c3: 3.14
  8. # null类型
  9. c4: ~ # 使用~表示null
  10. # 日期类型
  11. c5: 2019-11-11 # 日期类型必须使用ISO 8601格式,即yyyy-MM-dd
  12. # 时间类型
  13. 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
  14. # 字符串类型
  15. 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
  16. c8: line1
  17. 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

  1. # 对象
  2. # 形式一(推荐):
  3. xudaxian:
  4. name: 许大仙
  5. age: 16
  6. # 形式二(了解):
  7. xuxian: { name: 许仙, age: 18 }

2.2.3 数组

  1. # 数组
  2. # 形式一(推荐):
  3. address:
  4. - 江苏
  5. - 北京
  6. # 形式二(了解):
  7. 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。
  1. 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。
  1. 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。
  1. kubectl apply -f nginx-pod.yaml
类型 操作 适用场景 优点 缺点
命令式对象管理 对象 测试 简单 只能操作活动对象,无法审计、跟踪
命令式对象配置 文件 开发 可以审计、跟踪 项目大的时候,配置文件多,操作麻烦
声明式对象配置 目录 开发 支持目录操作 意外情况下难以调试

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:
  1. 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
  1. kubectl get pods
  • 示例:查看某个pod
  1. kubectl get pod pod_name
  • 示例:查看某个pod,以yaml格式展示结果
  1. 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:
  1. kubectl --help

查看详细的操作命令.png

  • 经常使用的操作如下所示:
  • ① 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 |
  • ② 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 |
  • ③ 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 |
  • ④ 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:
  1. kubectl api-resources

查看k8s的资源类型.png

  • 经常使用的资源如下所示:
  • ① 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 |
  • ② Pod资源: | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | —- | —- | —- | | Pods | po | 装载容器 |
  • ③ 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 |
  • ④ 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 |
  • ⑤ 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 |
  • ⑥ 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
  1. kubectl create namespace dev

创建一个名为dev的命名空间.png

  • 示例:获取namespace
  1. kubectl get namespace
  1. kubectl get ns

获取namespace.png

  • 示例:在刚才创建的namespace下创建并运行一个Nginx的Pod
  1. kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 -n dev

在刚才创建的namespace下创建并运行一个Nginx的Pod.png

  • 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
  1. kubectl get pods -n dev

查看名为dev的namespace下的所有Pod.png

  • 示例:删除指定namespace下的指定Pod
  1. kubectl delete pod nginx -n dev

删除指定namespace下的指定Pod.png

  • 示例:删除指定的namespace
  1. kubectl delete namespace dev

删除指定的namespace.png

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:
  1. apiVersion: v1
  2. kind: Namespace
  3. metadata:
  4. name: dev
  5. ---
  6. apiVersion: v1
  7. kind: Pod
  8. metadata:
  9. name: nginxpod
  10. namespace: dev
  11. spec:
  12. containers:
  13. - name: nginx-containers
  14. image: nginx:1.17.1
  • ② 执行create命令,创建资源:
  1. kubectl create -f nginxpod.yaml

命令式对象配置创建资源.png

  • ③ 执行get命令,查看资源:
  1. kubectl get -f nginxpod.yaml

执行get命令,查看资源.png

  • ④ 执行delete命令,删除资源:
  1. kubectl delete -f nginxpod.yaml

执行delete命令,删除资源.png

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:
  1. kubectl apply -f nginxpod.yaml

声明式对象配置应用示例.png

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:
  1. 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:

    1. 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。

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

    使用kubectl create命令生成yaml文件.png

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:

    1. kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.17.1 -n dev
  • 使用kubectl get命令导出yaml文件:

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

    使用kubectl get命令导出yaml文件.gif

    此种方式会在未来版本中删除,因此不再建议使用。

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