探索k8s集群中kubectl的陈述式资源管理

一、k8s集群资源管理方式分类

1.1陈述式资源管理方式：增删查比较方便，但是改非常不方便

使用一条kubectl命令和参数选项来实现资源对象管理操作

即通过命令的方式来实

1.2声明式资源管理方式：yaml文件管理

使用yaml配置文件或者json配置文件来定义配置，实现资源对象的管理操作

现对资源的管理

二、陈述式资源管理方法

1.kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口
2.kubectl 是官方的CLI命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，将用户在命令行输入的命令，组织并转化为 apiserver 能识别的信息，进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径
3.kubectl 的命令大全
kubectl --help
k8s中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/683.html
4.对资源的增、删、查操作比较方便，但对改的操作就不容易了

#查看版本信息
kubectl version#查看资源对象简写
kubectl api-resources#查看集群信息 
kubectl cluster-info#配置kubectl自动补全   只是当前生效，永久生效加入 ~/.bashrc中
source <(kubectl completion bash)#node节点查看日志
journalctl -u kubelet -f

2.1查看版本信息

kubectl version

2.2查看资源对象简写 (true代表支持命名空间  false代表不支持命名空间）

kubectl api-resources

 2.3配置kubectl自动补全

source <(kubectl completion bash)

 2.4node节点查看日志

journalctl -u kubelet -f

 三、基本信息查看

kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace]
获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式
resource可以是具体资源名称，如pod nginx-xxx；也可以是资源类型，如pod；或者all(仅展示几种核心资源，并不完整)
--all-namespaces 或 -A ：表示显示所有命令空间，
--show-labels ：显示所有标签
-l app ：仅显示标签为app的资源
-l app=nginx ：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源//查看 master 节点状态
kubectl get componentstatuses
kubectl get cs//查看命令空间
kubectl get namespace
kubectl get ns
//命令空间的作用：用于允许不同 命令空间 的 相同类型 的资源 重名的//查看default命名空间的所有资源
kubectl get all [-n default]//创建命名空间app
kubectl create ns app
kubectl get ns//删除命名空间app
kubectl delete namespace app
kubectl get ns			//在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-wl）
kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx  -n kube-public //描述某个资源的详细信息
kubectl describe deployment nginx-wl -n kube-public
kubectl describe pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public//查看命名空间kube-public 中的pod 信息
kubectl get pods -n kube-public
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz   1/1     Running   0          24m//kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录
kubectl exec -it nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz bash -n kube-public//删除（重启）pod资源，由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来
kubectl delete pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public//若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod
kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0
#grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终止pod//扩缩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=2 -n kube-public	# 扩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=1 -n kube-public	# 缩容//删除副本控制器
kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-wl -n kube-public

 3.1查看命名空间

kubectl get namespace
kubectl get ns
命名空间的作用：用于允许不同 命名空间 的 相同类型 的资源 可以重名

 

 获取所有命名空间中的 Pod 列表

kubectl get pod --all-namespaces
kubectl get pod -A#获取所有命名空间中的 Pod 列表

 kubectl get pod --all-namespaces=kubetl get pod -A

-n 指定命名空间

 

 命令空间的作用：用于允许不同 命令空间 的 相同类型 的资源 重名的

3.2 查看所有节点标签

仅显示标签为app的资源

 3.3查看 master 节点状态

kubectl get componentstatuses
kubectl get cs

3.4查看default命名空间的所有资源 

kubectl get all [-n default]#这个命令 kubectl get all -n default 用于获取命名空间为 default 的所有资源，包括 Pod、Service、Deployment 等。具体来说，该命令包含以下部分：
kubectl：Kubernetes 命令行工具，用于与 Kubernetes 集群进行交互。
get all：表示要获取指定命名空间中的所有资源，包括 Pod、Service、Deployment 等。
-n default：指定要获取资源的命名空间为 default

 3.5创建命名空间

kubectl create ns hah
kubectl get ns

同一命名空间不能有相同的名字,不同命名空间可以有相同的名字 

 3.6删除命名空间

kubectl delete namespaces hah =kubectl delete ns hah
kubectl get ns

可以删除，但是如果这个命名空间下面有资源，资源就都会被删除，再三考虑哦 

3.7在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-aa） 
 

 kubectl create deployment nginx-aa --image=nginx -n kube-public#这个命令 kubectl create deployment nginx-aa --image=nginx -n kube-public 用于在命名空间 kube-public 中创建一个名为 nginx-aa 的 Deployment，并使用 nginx 镜像作为 Deployment 中的容器。kubectl：Kubernetes 命令行工具，用于与 Kubernetes 集群进行交互。
create deployment nginx-aa：创建一个名为 nginx-aa 的 Deployment。
--image=nginx：指定 Deployment 中要使用的容器镜像为 nginx。
-n kube-public：指定要将 Deployment 创建在 kube-public 命名空间中。

kubectl create <pod控制器名> <pod名称> --image=镜像名

                          Deployment：无状态应用部署

                          Statefulset：有状态应用部署

                          Replicaset：副本数量控制器

                          Daemonset：确保所有节点运行同一类 Pod

                          Cronjob：计划性任务

示例二：

用kubectl create 创建

用于创建deployment 控制器管理的pod

 随后，删除

用create创建的pod资源不会被删除，即使删除也会从node1节点转移到node2节点 

 用run直接创建（删除就没有了）

run:用于创建一个自主式/静态 Pod

 

3.8描述某个资源的详细信息

kubectl describe deployment nginx-aa -n kube-publickubectl describe pod nginx-aa-66b8d4497f-cdj44 -n kube-public

 

 

3.9查看命名空间kube-public 中的pod 信息

kubectl get pods -n kube-public

3.10kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录 

 补充：

kubectl get pods -n kube-public -owide#用于获取在 kube-public 命名空间中运行的所有 Pods 的详细信息，包括它们的名称、状态、IP 地址等。 -n kube-public 参数指定了命名空间为 kube-public，而 -owide 参数指定了输出的格式为 wide，这样可以显示更多的列。#将会列出在 kube-public 命名空间中运行的所有 Pods，并显示它们的详细信息。

 3.11删除（重启）pod资源，由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来

若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod 

kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0
#grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终止pod

3.12扩缩容

​kubectl scale deployment nginx-bb --replicas=5 -n kube-public   # 扩容kubectl scale deployment nginx-bb --replicas=2 -n kube-public   # 缩容kubectl  scale pod控制器类型 资源名称 --replicas=副本数  -n 命名空间
##副本数决定扩容还是缩容

扩容：

11.2缩容

 3.13删除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-bb -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-aa -n kube-public

 3.14查看标签

kubectl get pod --show-labels  #查看所有资源的标签
kubectl get pod -l app         #指定标签的键查看，只显示标签为app的资源
kubectl get pod -l app -A
kubectl get pod -l app=nginx-deployment #显示包含app标签且值为nginx的资源

kubectl get pod -l app=nginx-deployment 

 四、项目的生命周期

项目的生命周期：创建-->发布-->更新-->回滚-->删除

 4.1创建    kubectl create命令

创建并运行一个或多个容器镜像。
创建一个deployment 或job 来管理容器。
kubectl create --help

kubectl -n 命名空间 create deployment 资源名称 --image=镜像 --port=容器的端口 --
replicas=副本数

​
启动 nginx 实例，暴露容器端口 80，设置副本数 3
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3kubectl -n 命名空间 create deployment 资源名称 --image=镜像 --port=容器的端口 --replicas=副本数kubectl get pods
kubectl get all

 

可以指定命名空间，也可不指定，此处指定命名空间为test

查看命名空间，刚才创建的nginx=test有3个副本

4.2发布    kubectl expose命令 

• 将资源暴露为新的 Service
• kubectl expose --help

kubectl expose deployment 控制器名称 --name=服务名称 --port=服务端口 --target-port=pod端口

为deployment的nginx创建service，并通过Service的80端口转发至容器的80端口上，Service的名称为nginx-service，类型为NodePort
kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

示例：

kubectl expose deployment nginx-test --port=8082 --target-port=80 --name=nginx-svc --type=NodePort -n test#用于在 test 命名空间中，为名为 nginx-test 的 Deployment 创建一个 Service，并将其暴露为 NodePort 类型的服务。具体来说，该命令包含以下部分：kubectl：Kubernetes 命令行工具，用于与 Kubernetes 集群进行交互。
expose deployment nginx-test：为名为 nginx-test 的 Deployment 创建一个 Service。
--port=8082：指定 Service 使用的端口为 8082。
--target-port=80：指定 Service 要将流量转发到 Deployment 中的容器的端口 80。
--name=nginx-svc：指定 Service 的名称为 nginx-svc。
--type=NodePort：指定 Service 的类型为 NodePort，这将在每个节点上随机选择一个端口，并将该端口映射到 Service 的目标端口上。
-n test：指定 Service 创建在 test 命名空间中。
通过执行这个命令，您为名为 nginx-test 的 Deployment 创建了一个 NodePort 类型的 Service，并将其暴露在节点的随机端口上，从而允许外部流量访问该服务

8082这个端口是随意定的哦

使用node的IP地址进行检测，node是运行服务的、master是用来管理的

浏览器检测

xhell也可以直接检测

Kubernetes 之所以需要 Service，一方面是因为 Pod 的 IP 不是固定的（Pod可能会重建），另一方面则是因为一组 Pod 实例之间总会有负载均衡的需求。
Service 通过 Label Selector 实现的对一组的 Pod 的访问。
对于容器应用而言，Kubernetes 提供了基于 VIP（虚拟IP） 的网桥的方式访问 Service，再由 Service 重定向到相应的 Pod

service 的 type 类型： 

ClusterIP：提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问（service默认类型)
NodePort：在每个Node上打开一个端口以供外部访问，Kubernetes将会在每个Node上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的，通过 NodeIp:NodePort 的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。

每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

LoadBalancer：通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置Service的场景。通过外部的负载均衡器来访问，通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

externalName：将service名称映射到一个DNS域名上，相当于DNS服务的CNAME记录，用于让Pod去访问集群外部的资源，它本身没有绑定任何的资源。 tgc.benet.com   www.benet.com 

 

 

headless clusterIP  无头模式   名称 

查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE            NOMINATED NODE
pod/nginx-cdb6b5b95-fjm2x   1/1     Running   0          44s   172.17.26.3   192.168.80.11   <none>
pod/nginx-cdb6b5b95-g28wz   1/1     Running   0          44s   172.17.36.3   192.168.80.12   <none>
pod/nginx-cdb6b5b95-x4m24   1/1     Running   0          44s   172.17.36.2   192.168.80.12   <none>NAME                    TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
service/kubernetes      ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        14d   <none>
service/nginx-service   NodePort    10.0.0.189   <none>        80:44847/TCP   18s   run=nginx//查看关联后端的节点
kubectl get endpoints//查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx//在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
//外部访问的IP和端口
TCP  192.168.80.11:44847 rr-> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0     
//pod集群组内部访问的IP和端口
TCP  10.0.0.189:80 rr-> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         //在 node02 节点上操作，同样方式查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
TCP  192.168.80.12:44847 rr-> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         TCP  10.0.0.189:80 rr-> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         curl 10.0.0.189
curl 192.168.80.11:44847
//在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-fjm2x
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-g28wz
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-x4m24

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 

查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
[root@master01 ~]#kubectl get pods,svc -o wide -n test
NAME                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/nginx-test-7b97cf7f78-dztsx   1/1     Running   0          13m   10.244.1.60   node01   <none>           <none>
pod/nginx-test-7b97cf7f78-rg7bx   1/1     Running   0          40m   10.244.1.54   node01   <none>           <none>
pod/nginx-test-7b97cf7f78-sx9q5   1/1     Running   0          40m   10.244.1.56   node01   <none>           <none>NAME                TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE   SELECTOR
service/nginx-svc   NodePort   10.96.253.185   <none>        8082:31385/TCP   86m   app=nginx-test#查看关联后端的节点
kubectl get endpoints#查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx#在 node 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口

kubectl get pods,svc -o wide -n test

查看关联后端的节点
kubectl get endpoints#用于获取当前 Kubernetes 集群中所有 Service 的端点信息。端点是 Service 后面的实际 Pod 的 IP 地址和端口。#查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx

 在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口

 因为发布的时候，service的port是8082

  在 node02 节点上操作，同样方式查看负载均衡端口 

4.3更新    kubectl set命令 

• 更改现有应用资源一些信息。

kubectl set --help

 将nginx 版本更新为 1.15版本

kubectl set image deployment/nginx-zzz nginx=nginx:1.15 -n kube-public

 处于动态监听 pod 状态，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成一个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推

kubectl get pods -w

 #再看更新好后的 Pod 的 ip 会改变

4.4回滚    kubectl rollout命令

• 对资源进行回滚管理
• kubectl rollout --help

//查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx //执行回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/nginx//执行回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1//检查回滚状态
kubectl rollout status deployment/nginx

查看历史版本

kubectl  rollout undo dployment/nginx-zzz -n kube-public

 执行回滚到上一个版本

kubectl rollout undo deployment/nginx-zzz -n kube-public

一开始是15版本 

 

执行回滚到指定版本 

kubectl rollout undo deployment/nginx-zzz --to-revision=1 -n 指定命名空间

检查回滚状态

kubectl rollout status deployment/nginx-test -n test

4.5删除    kubectl delete命令 

//删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx//删除service
kubectl delete svc/nginx-servicekubectl get all

删除副本控制器

五 应用发布策略

1.蓝绿发布

2.滚动发布（k8s默认）

3.灰度发布/金丝雀发布

蓝绿发布：一套业务，两个版本

2.滚动发布：（一个一个去更新）

3.金丝雀发布：

 

六、金丝雀发布（Canary Release） （灰度发布）

5.1金丝雀发布介绍
Deployment控制器支持自定义控制更新过程中的滚动节奏，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布

 金丝雀发布的思想则是将少量的请求引流到新版本上，因此部署新版本服务只需极小数的机器。验证新版本符合预期后，逐步调整流量权重比例，使得流量慢慢从老版本迁移至新版本，期间可以根据设置的流量比例，对新版本服务进行扩容，同时对老版本服务进行缩容，使得底层资源得到最大化利用

 5.2金丝雀发布图解

如图，某服务当前版本为 v1，现在新版本 v2 要上线。为确保流量在服务升级过程中平稳无损，采用金丝雀发布方案，逐步将流量从老版本迁移至新版本。

 

 6.3金丝雀发布部署

创建deployment

因为我们刚刚删除了，所有我们重新创建一个

kubectl create deployment nginx-zzz --image=nginx:1.18 --replicas=6 -n test

随后，进行查看

 暴露服务

kubectl expose deployment nginx-zzz --port=8083 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort -n kube-public

 （1）更新deployment的版本，并配置暂停deployment

kubectl set image deployment/nginx-zzz nginx=nginx:1.22 && kubectl rollout pause deployment nginx-zzz -n kube-publickubectl rollout status deployment nginx-zzz -n kube-public    #观察更新状态

 再打开相同的xshell 去查看更新的状态

 

（2）监控更新的过程，可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源，就是因为使用了pause暂停命令

检测看看，既有1.22版本的nginx，也有1.18版本的nginx

补充：可以为升级的pod专门创建一个svc 只要访问这个更新的svc 都是1.22版本

 

 （3）确保更新的pod没问题了，继续更新

kubectl rollout resume deployment/nginx-zzz -n kube-public

 

（4）查看最后的更新情况

kubectl get pods -w 

 

 

更新成功，并且现在都是1.22版本的nginx服务了

6.4金丝雀发布优缺点

5.4.1金丝雀发布的优点

• 按比例将流量无差别地导向新版本，新版本故障影响范围小
• 发布期间逐步对新版本扩容，同时对老版本缩容，资源利用率高

5.4.2金丝雀发布的缺点

• 流量无差别地导向新版本，可能会影响重要用户的体验
• 发布周期长