云原生系列-K8S实战

1. K8S 资源创建方式

1. 使用命令行创建
2. 使用YAML文件创建

2. NameSpace 资源创建

命名空间用来对集群资源进行划分。默认只隔离资源，不隔离网络。

1. 使用命令行

kubectl create ns hello
kubectl delete ns hello

2. 使用YAML创建
   先创建hello.yaml,向里面追加以下代码。
   执行命令：kubectl apply -f helo.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: hello

4. namespace 使用
   namespace 默认命名空间是叫 default ，我们使用kubectl get pods 是获取默认default下的资源，所以我们需要使用 kubectl get pods -A 才能获取所有的资源。
   如果访问某个命名空间下的资源：kubectl get pod -n XXX ,XXX代表命名空间。

3. Pod

运行中的一组容器，pod是k8s的最小单位。

pod 和 docker 中的容器区别：

• 首先先运行一个容器
• kubectl run mynginx --image=nginx
• 然后写YAML 定义pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:labels:run: mynginxname: mynginx    # pod 名字
#  namespace: default
spec:containers:- image: nginxname: mynginx

• pod 里面可以启动多个服务
• 此时的应用还不能外部访问

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:labels:run: myappname: myapp
spec:containers:- image: nginxname: nginxargs: ["nginx", "-g", "daemon off;", "-c", "/etc/nginx/nginx.conf"]ports:- containerPort: 8080  # Nginx 监听 8080 端口- image: tomcat:8.5.68name: tomcatenv:- name: CATALINA_OPTSvalue: "-Dport.http=9090"  # Tomcat 监听 9090 端口ports:- containerPort: 9090  # Tomcat 监听 9090 端口

# 查看default名称空间的Pod
kubectl get pod 
# 描述
kubectl describe pod 你自己的Pod名字
# 删除
kubectl delete pod Pod名字
# 查看Pod的运行日志
kubectl logs Pod名字# 每个Pod - k8s都会分配一个ip
kubectl get pod -owide
# 使用Pod的ip+pod里面运行容器的端口
curl 192.168.169.136# 集群中的任意一个机器以及任意的应用都能通过Pod分配的ip来访问这个Pod

• 可视化界面创建pod

4. Deployment

控制Pod，使Pod拥有多副本，自愈，扩缩容等能力。

1. 自愈功能

# 清除所有Pod，比较下面两个命令有何不同效果？
kubectl run mynginx --image=nginx     // 最初的方法 kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68   // 创建了一次部署
# 自愈能力  使用deployment启动的应用不怕应用崩溃，有自愈机制# 查询
kubectl get deploy#删除
kubectl delete deploy mytomcat 

2. 多副本能力

• 使用命令行

kubectl create deployment my-dep --image=nginx --replicas=3  
#  --replicas=3   将一个应用 

• 使用配置文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: my-depname: my-dep
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: my-deptemplate:metadata:labels:app: my-depspec:containers:- image: nginxname: nginx

3. 扩缩容
   

kubectl scale --replicas=5 deployment/my-dep

kubectl edit deployment my-dep
# 修改yaml方式
#修改 replicas 

4. 自愈、故障转移
   ● 停机
   ● 删除Pod
   ● 容器崩溃

5. 滚动更新

• 支持不停机更新。 先启动新pod，新pod运行成功，连接至新pod，删除旧pod连接。
  

# 将 deployment/my-dep nginx 升级成 1.16.1 版本
kubectl set image deployment/my-dep nginx=nginx:1.16.1 --record
kubectl rollout status deployment/my-dep

6. 版本回退

#历史记录
kubectl rollout history deployment/my-dep#查看某个历史详情
kubectl rollout history deployment/my-dep --revision=2#回滚(回到上次)
kubectl rollout undo deployment/my-dep#回滚(回到指定版本)
kubectl rollout undo deployment/my-dep --to-revision=2

https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/

5. Service

• 将一组 Pods 公开为网络服务的抽象方法。

1. ClusterIP

• 命令行

#暴露Deploy   暴露名为my-dep 的deployment 80端口，用8000 端口访问，使用service的ip：暴漏端口，可以实现负载均衡  
# 还支持 服务名.所在的名称空间.svc     例如：my-dep.default.svc：8000  集群内使用
kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80# 查看
kubectl get service#使用标签检索Pod
kubectl get pod -l app=my-dep

• YAML

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: my-depname: my-dep
spec:selector:app: my-depports:- port: 8000protocol: TCPtargetPort: 80

2. NodePort
   

NodePort 集群外也可以访问

kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80 --type=NodePort

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: my-depname: my-dep
spec:ports:- port: 8000protocol: TCPtargetPort: 80selector:app: my-deptype: NodePort

NodePort范围在 30000-32767 之间

6. Ingress

1. 安装

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v0.47.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml#修改镜像
vi deploy.yaml
#将image的值改为如下值：
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/ingress-nginx-controller:v0.46.0# 检查安装的结果
kubectl get pod,svc -n ingress-nginxkubectl get ing # 最后别忘记把svc暴露的端口要放行

2. 使用

• 先做一个测试环境

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: hello-server
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: hello-servertemplate:metadata:labels:app: hello-serverspec:containers:- name: hello-serverimage: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/hello-serverports:- containerPort: 9000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: nginx-demoname: nginx-demo
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: nginx-demotemplate:metadata:labels:app: nginx-demospec:containers:- image: nginxname: nginx
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: nginx-demoname: nginx-demo
spec:selector:app: nginx-demoports:- port: 8000protocol: TCPtargetPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: hello-servername: hello-server
spec:selector:app: hello-serverports:- port: 8000protocol: TCPtargetPort: 9000

• 实现域名访问，达到访问不同的服务

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:name: ingress-host-bar
spec:ingressClassName: nginxrules:- host: "hello.atguigu.com"http:paths:- pathType: Prefixpath: "/"backend:service:name: hello-serverport:number: 8000- host: "demo.atguigu.com"http:paths:- pathType: Prefixpath: "/nginx"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404backend:service:name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginxport:number: 8000

/nginx 和 / 效果不同。

• 路径重写

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:annotations: // 注解信息nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2name: ingress-host-bar
spec:ingressClassName: nginxrules:- host: "hello.atguigu.com"http:paths:- pathType: Prefixpath: "/"backend:service:name: hello-serverport:number: 8000- host: "demo.atguigu.com"http:paths:- pathType: Prefixpath: "/nginx(/|$)(.*)"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404backend:service:name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginxport:number: 8000

• 流量限制

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: ingress-limit-rateannotations:nginx.ingress.kubernetes.io/limit-rps: "1"    //每秒放一个请求
spec:ingressClassName: nginxrules:- host: "haha.atguigu.com"http:paths:- pathType: Exact   // 精确匹配 path: "/"backend:service:name: nginx-demoport:number: 8000

7. 存储抽象

1. 环境准备

• 所有节点安装nfs-utils
  yum install -y nfs-utils
• 主节点

#nfs主节点  在master节点暴漏nfs/data目录 ，* 代表所有人 insecure 非安全 rw 读写 sync 同步
echo "/nfs/data/ *(insecure,rw,sync,no_root_squash)" > /etc/exportsmkdir -p /nfs/data
systemctl enable rpcbind --now   启动rpcbind服务
systemctl enable nfs-server --now
#配置生效
exportfs -r

• 从节点

#172.31.0.4 为 主节点私有IP 
showmount -e 172.31.0.4#执行以下命令挂载 nfs 服务器上的共享目录到本机路径 /root/nfsmount
mkdir -p /nfs/datamount -t nfs 172.31.0.4:/nfs/data /nfs/data
# 写入一个测试文件
echo "hello nfs server" > /nfs/data/test.txt

• 原生方式数据挂载 服务删除后挂在卷的内容不会删除

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: nginx-pv-demoname: nginx-pv-demo
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: nginx-pv-demotemplate:metadata:labels:app: nginx-pv-demospec:containers:- image: nginxname: nginxvolumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: htmlnfs:server: 172.31.0.4path: /nfs/data/nginx-pv

2. PV&PVC

PV：持久卷（Persistent Volume），将应用需要持久化的数据保存到指定位置
PVC：持久卷申明（Persistent Volume Claim），申明需要使用的持久卷规格

1） 创建PV池

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv01-10m
spec:capacity:storage: 10MaccessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfsnfs:path: /nfs/data/01server: 172.31.0.4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv02-1gi
spec:capacity:storage: 1GiaccessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfsnfs:path: /nfs/data/02server: 172.31.0.4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv03-3gi
spec:capacity:storage: 3GiaccessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfsnfs:path: /nfs/data/03server: 172.31.0.4

2） PVC创建与绑定

• 创建PVC

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:name: nginx-pvc
spec:accessModes:- ReadWriteManyresources:requests:storage: 200MistorageClassName: nfs

• 创建pod绑定PVC

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: nginx-deploy-pvcname: nginx-deploy-pvc
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: nginx-deploy-pvctemplate:metadata:labels:app: nginx-deploy-pvcspec:containers:- image: nginxname: nginxvolumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: htmlpersistentVolumeClaim:claimName: nginx-pvc

• 查看 kubectl get pvc

3. ConfigMap 抽取应用配置，并且可以自动更新

配置文件挂载

1） redis 示例

• 创建配置，redis保存到k8s的etcd；

• 创建一个configmap
  kubectl create cm redis-conf --from-file=redis.conf

• 获取配置集 kubectl get cm

• 查看 kubectl get cm redis-conf -oyaml

apiVersion: v1
data:    #data是所有真正的数据，key：默认是文件名   value：配置文件的内容redis.conf: |appendonly yes
kind: ConfigMap
metadata:name: redis-confnamespace: default

2) 创建pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: redis
spec:containers:- name: redisimage: rediscommand:- redis-server- "/redis-master/redis.conf"  #指的是redis容器内部的位置ports:- containerPort: 6379volumeMounts:  # 卷挂载- mountPath: /dataname: data- mountPath: /redis-master  # /redis-master name: configvolumes:- name: dataemptyDir: {}- name: configconfigMap:name: redis-confitems:- key: redis.confpath: redis.conf

3） 检查默认配置

kubectl exec -it redis -- redis-cli127.0.0.1:6379> CONFIG GET appendonly
127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass

4） 修改 config map

配置文件会自动热更新。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: example-redis-config
data:redis-config: |maxmemory 2mbmaxmemory-policy allkeys-lru 

5）检查是否热更新

kubectl exec -it redis -- redis-cli127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory
127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

检查指定文件内容是否已经更新
修改了CM。Pod里面的配置文件会跟着变
配置值未更改，因为需要重新启动 Pod 才能从关联的 ConfigMap 中获取更新的值。
原因：我们的Pod部署的中间件自己本身没有热更新能力

4. Secret

• Secret 对象类型用来保存敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 SSH 密钥。 将这些信息放在 secret 中比放在 Pod 的定义或者 容器镜像 中来说更加安全和灵活。

kubectl create secret docker-registry dfh-docker \
--docker-username=123\
--docker-password=123456\
--docker-email=[e-mail]##命令格式
kubectl create secret docker-registry regcred \--docker-server=<你的镜像仓库服务器> \--docker-username=<你的用户名> \--docker-password=<你的密码> \--docker-email=<你的邮箱地址>

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: private-nginx
spec:containers:- name: private-nginximage: dfh/guignginx:v1.0imagePullSecrets:- name: dfh-docker