K8s-资源管理(二)

2. 资源管理

2.1 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的本质上就是一个集群系统，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可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，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kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作

2.2 YAML语言介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。

<agan><age>15</age><address>Wuhan</address>
</agan>

agan:age: 15address: Wuhan

YAML的语法比较简单，主要有下面几个：

• 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：

• 纯量：单个的、不可再分的值
• 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
• 数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）

# 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期
# 1 布尔类型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: agan     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 
c8: line1line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格

# 对象
# 形式一(推荐):
agan:age: 15address: Wuhan# 形式二(了解):
agan: {age: 15,address: Wuhan}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:- 武昌- 江夏  # 形式二(了解):
address: [武昌,江夏]

小提示：

1 书写yaml切记: 后面要加一个空格

2 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用---分隔

3 下面是一个yaml转json的网站，可以通过它验证yaml是否书写正确

https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

2.3 资源管理方式

• 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes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资源

  kubectl apply -f nginx-pod.yaml

类型	操作对象	适用环境	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	项目大时，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

2.3.1 命令式对象管理

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部署。kubectl命令的语法如下：

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

comand：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete

type：指定资源类型，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

# 查看所有pod
kubectl get pod 
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
dep-nginx-bdf687f67-tfsnm   1/1     Running   0          42h
pod-apache                  1/1     Running   0          36m# 查看某个pod
kubectl get pod pod_name
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod pod-apache -o wide
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-apache   1/1     Running   0          37m   10.244.2.8   k8s-node2   <none>           <none>
[root@k8s-master ~]# # 查看某个pod,以yaml格式展示结果
kubectl get pod pod_name -o yaml

资源类型

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

---

经常使用的资源有下面这些：

资源分类	资源名称	缩写	资源作用
集群级别资源	nodes	no	集群组成部分
	namespaces	ns	隔离Pod
pod资源	pods	po	装载容器
pod资源控制器	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	services	svc	统一pod对外接口
	ingress	ing	统一pod对外接口
存储资源	volumeattachments		存储
	persistentvolumes	pv	存储
	persistentvolumeclaims	pvc	存储
配置资源	configmaps	cm	配置
	secrets		配置

操作

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  或者 kubectl --help | less

经常使用的操作有下面这些：

命令分类	命令	翻译	命令作用
基本命令	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（补丁）	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	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	输出容器在 pod 中的日志
	attach	缠绕进入运行中的容器	进入运行中的容器
	exec	执行容器中的一个命令	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	apply	rc	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	cluster-info	集群信息	显示集群信息
	version	版本	显示当前Server和Client的版本

下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示下命令的使用：

# 查看当前有哪些 namespace 
[root@k8s-master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   4d15h  // 如果你不指定使用哪个名称空间就会使用默认的这个
kube-flannel      Active   3d1h
kube-node-lease   Active   4d15h
kube-public       Active   4d15h
kube-system       Active   4d15h
[root@k8s-master ~]# # 创建一个namespace 叫 cloudsino
[root@k8s-master ~]# kubectl create namespace cloudsino
namespace/cloudsino created# 获取namespace
[root@k8s-master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
cloudsino         Active   9s      # 这个是刚才创建的 cloudsino
default           Active   4d16h
kube-flannel      Active   3d1h
kube-node-lease   Active   4d16h
kube-public       Active   4d16h
kube-system       Active   4d16h# 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod、指定运行在 cloudsino 中
[root@k8s-master ~]# kubectl run pod-name --image=nginx -n cloudsino //-n 表示指定使用哪个名称空间
pod/pod-name created
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod   // 不指定，表示查看默认的名称空间
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd                    1/1     Running   0          52m
httpd-7bb6557549-q4kfs   1/1     Running   0          87m
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n cloudsino  // 需要指定cloudsino
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-name    1/1     Running   0          28s# 删除指定的pod
[root@k8s-master ~]# kubectl delete pod pod -n cloudsino
pod "pod-name" deleted
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n cloudsino
No resources found in cloudsino namespace.
[root@k8s-master ~]# # 删除指定的namespace
[root@k8s-master ~]# kubectl delete namespace cloudsino
namespace "cloudsino" deleted
[root@k8s-master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   4d16h
kube-flannel      Active   3d1h
kube-node-lease   Active   4d16h
kube-public       Active   4d16h
kube-system       Active   4d16h# kubectl run httpd --image=httpd --port=80  // 自主式pod，删除不会有接替的
# kubectl create deployment httpd --image=httpd // 这个是使用deployment类型创建的
# kubectl expose deployment httpd --port=80 --type=NodePort  // 暴露端口号[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd                    1/1     Running   0          58m  # 自主式pod，删除不会有接替的
httpd-7bb6557549-q4kfs   1/1     Running   0          93m  # 这个是使用deployment类型创建的
[root@k8s-master ~]# kubectl get deployment
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
httpd   1/1     1            1           94m

---

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2.3.2 命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源。

1） 创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

[root@k8s-master ~]# mkdir inventory  // 创建目录 inventory 存放yaml 文件
[root@k8s-master ~]# cd inventory/
[root@k8s-master inventory]# ls
[root@k8s-master inventory]# vi nginxpod.yaml
apiVersion: v1  // 版本是 V1
kind: Namespace  // 类型是名称空间
metadata:name: dev  // 名称空间叫 dev---apiVersion: v1
kind: Pod   // 类型是 Pod 类型
metadata:name: nginxpod  // Pod 名字叫nginxpodnamespace: dev  // 这个pod 跑在dev 名称空间里
spec:containers:- name: nginx-containers  // 这个pod 里面跑的容器叫 nginx-containersimage: nginx:latest  // 用的镜像是  nginx:latest 

下面的这些图片是教怎么写 .yaml 格式文件

创建 Pod 查找方式

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创建控制器的查找方式

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2）执行create命令，创建资源：

[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@k8s-master inventory]# kubectl create -f nginxpod.yaml 
namespace/dev created
pod/nginxpod created

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

3）执行get命令，查看资源：

[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -f nginxpod.yaml 
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   29sNAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod   1/1     Running   0          29s
[root@k8s-master inventory]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   5d14h
dev               Active   48s    // 刚创建的 dev 名称空间
kube-flannel      Active   3d23h
kube-node-lease   Active   5d14h
kube-public       Active   5d14h
kube-system       Active   5d14h
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -n dev pods // 查看所有在dev 的pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginxpod   1/1     Running   0          69s
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -n dev pod nginxpod // 指定查看哪个pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginxpod   1/1     Running   0          76s
[root@k8s-master inventory]# 

这样就显示了两个资源对象的信息

4）执行delete命令，删除资源：

[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@k8s-master inventory]# kubectl  delete -f nginxpod.yaml 
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted

此时发现两个资源对象被删除了

---

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）

2.3.3 声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令apply。

# 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created// 指定名称空间查看 Pod
[root@k8s-master inventory]# kubectl get pods -n dev
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginxpod   1/1     Running   0          26s
[root@k8s-master inventory]# [root@k8s-master inventory]# cat nginxpod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev---apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxpodnamespace: dev
spec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:latest# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged[root@k8s-master inventory]# vim  nginxpod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev---apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxpodnamespace: dev
spec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:latest---apiVersion: v1  // 在原先的基础上新加一个 Pod
kind: Pod  // 指定类型：Pod
metadata:name: apache  // Pod 名字叫：apachenamespace:  // 没有指定用那个名称空间，默认使用default
spec:containers:- name: httpd  // 这个 pod 里面跑的容器叫 httpdimage: httpd  // 用的镜像是 httpd
[root@k8s-master inventory]# [root@k8s-master inventory]# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged  // 已存在，所以没有改变
pod/nginxpod unchanged   // 已存在，所以没有改变
pod/apache created    // 还没有存在所以创建
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -n default pods
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
apache                    1/1     Running   0          2m51s
nginxs-64cdf86546-82dcc   1/1     Running   0          19h
[root@k8s-master inventory]# 
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -n dev pods
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginxpod   1/1     Running   0          10m
[root@k8s-master inventory]# 

总结:其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态（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如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch

扩展：kubectl 可以在 node 节点上运行吗 ?

kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node节点运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面操作：

scp  -r  HOME/.kube   node1: HOME/  # 哪个普通用户就放到哪个的对应用户里 

2.4. 模拟使用普通用户来操作

使用k8s-node1来模拟

  mkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

[tom@k8s-node1 ~]$ kubectl get nodes  // 普通用户使用不了 kubectl 
error: error loading config file "/etc/kubernetes/admin.conf": open /etc/kubernetes/admin.conf: permission denied
# 需要设置下面的操作[root@k8s-node1 ~]# useradd tom  // 创建 tom 用户
[root@k8s-node1 ~]# id tom
uid=1000(tom) gid=1000(tom) groups=1000(tom)[root@k8s-node1 ~]# su - tom  // 登录 tom 用户
[tom@k8s-node1 ~]$ mkdir -p $HOME/.kube
[tom@k8s-node1 ~]$ ls -a
.  ..  .bash_logout  .bash_profile  .bashrc  .kube# 使用 root 不然没有权限
[root@k8s-node1 ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf ~tom/.kube/config 
[root@k8s-node1 ~]# chown -R tom.tom ~tom/.kube/[tom@k8s-node1 ~]$ ll .kube/ -d
drwxrwxr-x 2 tom tom 20 Jan 10 10:04 .kube/
[tom@k8s-node1 ~]$ ll .kube/ 
total 8
-rw------- 1 tom tom 5637 Jan 10 10:04 config[tom@k8s-node1 ~]$ echo $KUBECONFIG  // 因为之前使用管理员做的，所以需要把管理员做的那一步骤取消掉
/etc/kubernetes/admin.conf
[tom@k8s-node1 ~]$ export KUBECONFIG=
[tom@k8s-node1 ~]$ echo $KUBECONFIG[tom@k8s-node1 ~]$ [tom@k8s-node1 ~]$ kubectl get nodes   // 设置完成之后就可以使用 kubectl 
NAME         STATUS   ROLES           AGE     VERSION
k8s-master   Ready    control-plane   5d16h   v1.26.0
k8s-node1    Ready    <none>          4d      v1.26.0
k8s-node2    Ready    <none>          3d23h   v1.26.0

使用推荐: 三种方式应该怎么用 ?

创建/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

---

2.5 kubectl 一些基本命令

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---

nginx 的镜像是跑在 主机 k8s-node2 上的如果 k8s-node2 主机突然宕机后 k8s-node1 主机就会接替

模拟 k8s-node2 主机宕机后 k8s-node1 主机会不会接替

// 关闭 k8s-node2 主机
[root@k8s-node2 ~]# shutdown -h now 

---

2.6 使用个人的 docker 仓库的镜像

---

---

//  从我的docker 仓库拉取镜像到本地来使用
[root@k8s-master ~]# kubectl create deployment httpd --image=tkl9639/httpd:v0.1
deployment.apps/httpd created
[root@k8s-master ~]# kubectl get deployment
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
httpd   0/1     1            0           22s
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS              RESTARTS   AGE
httpd-7bb6557549-q4kfs   0/1     ContainerCreating   0          28s
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP       NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
httpd-7bb6557549-q4kfs   0/1     ContainerCreating   0          32s   <none>   k8s-node2   <none>           <none>
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
httpd-7bb6557549-q4kfs   1/1     Running   0          82s   10.244.2.5   k8s-node2   <none>           <none>
[root@k8s-master ~]# kubectl get deployment -o wide
NAME   READY UP-TO-DATE  AVAILABLE AGE   CONTAINERS IMAGES               SELECTOR
httpd  1/1   1           1         8m40s httpd      tkl9639/httpd:v0.1   app=httpd// 暴露端口
[root@k8s-master ~]# kubectl expose deployment httpd --port=80 --type=NodePort
service/httpd exposed
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod,svc
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/httpd-7bb6557549-q4kfs   1/1     Running   0          14mNAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/httpd        NodePort    10.99.154.27   <none>        80:31073/TCP   18s
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        4d14h
service/nginx        NodePort    10.99.77.8     <none>        80:30035/TCP   2d18h
[root@k8s-master ~]# 
[root@k8s-master ~]# curl 10.99.154.27  // 集群IP
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
[root@k8s-master ~]#