2. 資源管理

2.1 資源管理介紹

在kubernetes中，所有的內(nèi)容都抽象為資源，用戶需要通過(guò)操作資源來(lái)管理kubernetes。

kubernetes的本質(zhì)上就是一個(gè)集群系統(tǒng)，用戶可以在集群中部署各種服務(wù)，所謂的部署服務(wù)，其實(shí)就是在kubernetes集群中運(yùn)行一個(gè)個(gè)的容器，并將指定的程序跑在容器中。

kubernetes的最小管理單元是pod而不是容器，所以只能將容器放在Pod中，而kubernetes一般也不會(huì)直接管理Pod，而是通過(guò)Pod控制器來(lái)管理Pod的。

Pod可以提供服務(wù)之后，就要考慮如何訪問(wèn)Pod中服務(wù)，kubernetes提供了Service資源實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

當(dāng)然，如果Pod中程序的數(shù)據(jù)需要持久化，kubernetes還提供了各種存儲(chǔ)系統(tǒng)。

學(xué)習(xí)kubernetes的核心，就是學(xué)習(xí)如何對(duì)集群上的Pod、Pod控制器、Service、存儲(chǔ)等各種資源進(jìn)行操作

2.2 YAML語(yǔ)言介紹

YAML是一個(gè)類(lèi)似 XML、JSON 的標(biāo)記性語(yǔ)言。它強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心，并不是以標(biāo)識(shí)語(yǔ)言為重點(diǎn)。因而YAML本身的定義比較簡(jiǎn)單，號(hào)稱(chēng)"一種人性化的數(shù)據(jù)格式語(yǔ)言"。

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

agan:
  age: 15
  address: Wuhan

YAML的語(yǔ)法比較簡(jiǎn)單，主要有下面幾個(gè)：

• 大小寫(xiě)敏感
• 使用縮進(jìn)表示層級(jí)關(guān)系
• 縮進(jìn)不允許使用tab，只允許空格( 低版本限制 )
• 縮進(jìn)的空格數(shù)不重要，只要相同層級(jí)的元素左對(duì)齊即可
• ‘#’ 表示注釋

YAML支持以下幾種數(shù)據(jù)類(lèi)型：

• 純量：?jiǎn)蝹€(gè)的、不可再分的值
• 對(duì)象：鍵值對(duì)的集合，又稱(chēng)為映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
• 數(shù)組：一組按次序排列的值，又稱(chēng)為序列（sequence） / 列表（list）

# 純量, 就是指的一個(gè)簡(jiǎn)單的值，字符串、布爾值、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、Null、時(shí)間、日期
# 1 布爾類(lèi)型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮點(diǎn)型
c3: 3.14
# 4 null類(lèi)型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期類(lèi)型
c5: 2018-02-17    # 日期必須使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 時(shí)間類(lèi)型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 時(shí)間使用ISO 8601格式，時(shí)間和日期之間使用T連接，最后使用+代表時(shí)區(qū)
# 7 字符串類(lèi)型
c7: agan     # 簡(jiǎn)單寫(xiě)法，直接寫(xiě)值 , 如果字符串中間有特殊字符，必須使用雙引號(hào)或者單引號(hào)包裹 
c8: line1
    line2     # 字符串過(guò)多的情況可以拆成多行，每一行會(huì)被轉(zhuǎn)化成一個(gè)空格

# 對(duì)象
# 形式一(推薦):
agan:
  age: 15
  address: Wuhan
  
# 形式二(了解):
agan: {age: 15,address: Wuhan}

# 數(shù)組
# 形式一(推薦):
address:
  - 武昌
  - 江夏  
  
  
# 形式二(了解):
address: [武昌,江夏]

小提示：

1 書(shū)寫(xiě)yaml切記: 后面要加一個(gè)空格

2 如果需要將多段yaml配置放在一個(gè)文件中，中間要使用---分隔

3 下面是一個(gè)yaml轉(zhuǎn)json的網(wǎng)站，可以通過(guò)它驗(yàn)證yaml是否書(shū)寫(xiě)正確

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

2.3 資源管理方式

• 命令式對(duì)象管理：直接使用命令去操作kubernetes資源

  kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

• 命令式對(duì)象配置：通過(guò)命令配置和配置文件去操作kubernetes資源

  kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

• 聲明式對(duì)象配置：通過(guò)apply命令和配置文件去操作kubernetes資源

  kubectl apply -f nginx-pod.yaml

2.3.1 命令式對(duì)象管理

kubectl命令

kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通過(guò)它能夠?qū)罕旧磉M(jìn)行管理，并能夠在集群上進(jìn)行容器化應(yīng)用的安裝部署。kubectl命令的語(yǔ)法如下：

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

comand：指定要對(duì)資源執(zhí)行的操作，例如create、get、delete

type：指定資源類(lèi)型，比如 deployment、pod、service

name：指定資源的名稱(chēng)，名稱(chēng)大小寫(xiě)敏感

flags：指定額外的可選參數(shù)

# 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

# 查看某個(gè)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 ~]# 

# 查看某個(gè)pod,以yaml格式展示結(jié)果
kubectl get pod pod_name -o yaml

資源類(lèi)型

kubernetes中所有的內(nèi)容都抽象為資源，可以通過(guò)下面的命令進(jìn)行查看:

kubectl api-resources

經(jīng)常使用的資源有下面這些：

操作

kubernetes允許對(duì)資源進(jìn)行多種操作，可以通過(guò)–help查看詳細(xì)的操作命令

kubectl --help  或者 kubectl --help | less

經(jīng)常使用的操作有下面這些：

下面以一個(gè)namespace / pod的創(chuàng)建和刪除簡(jiǎn)單演示下命令的使用：

# 查看當(dāng)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個(gè)名稱(chēng)空間就會(huì)使用默認(rèn)的這個(gè)
kube-flannel      Active   3d1h
kube-node-lease   Active   4d15h
kube-public       Active   4d15h
kube-system       Active   4d15h
[root@k8s-master ~]# 

# 創(chuàng)建一個(gè)namespace 叫 cloudsino
[root@k8s-master ~]# kubectl create namespace cloudsino
namespace/cloudsino created

# 獲取namespace
[root@k8s-master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
cloudsino         Active   9s      # 這個(gè)是剛才創(chuàng)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下創(chuàng)建并運(yùn)行一個(gè)nginx的Pod、指定運(yùn)行在 cloudsino 中
[root@k8s-master ~]# kubectl run pod-name --image=nginx -n cloudsino //-n 表示指定使用哪個(gè)名稱(chēng)空間
pod/pod-name created
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod   // 不指定，表示查看默認(rèn)的名稱(chēng)空間
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


# 刪除指定的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 ~]# 


# 刪除指定的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，刪除不會(huì)有接替的
# kubectl create deployment httpd --image=httpd // 這個(gè)是使用deployment類(lèi)型創(chuàng)建的
# kubectl expose deployment httpd --port=80 --type=NodePort  // 暴露端口號(hào)

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd                    1/1     Running   0          58m  # 自主式pod，刪除不會(huì)有接替的
httpd-7bb6557549-q4kfs   1/1     Running   0          93m  # 這個(gè)是使用deployment類(lèi)型創(chuàng)建的
[root@k8s-master ~]# kubectl get deployment
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
httpd   1/1     1            1           94m

2.3.2 命令式對(duì)象配置

命令式對(duì)象配置就是使用命令配合配置文件一起來(lái)操作kubernetes資源。

1） 創(chuàng)建一個(gè)nginxpod.yaml，內(nèi)容如下：

[root@k8s-master ~]# mkdir inventory  // 創(chuàng)建目錄 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  // 類(lèi)型是名稱(chēng)空間
metadata:
  name: dev  // 名稱(chēng)空間叫 dev

---

apiVersion: v1
kind: Pod   // 類(lèi)型是 Pod 類(lèi)型
metadata:
  name: nginxpod  // Pod 名字叫nginxpod
  namespace: dev  // 這個(gè)pod 跑在dev 名稱(chēng)空間里
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers  // 這個(gè)pod 里面跑的容器叫 nginx-containers
    image: nginx:latest  // 用的鏡像是  nginx:latest 

下面的這些圖片是教怎么寫(xiě) .yaml 格式文件

創(chuàng)建 Pod 查找方式

創(chuàng)建控制器的查找方式

2）執(zhí)行create命令，創(chuàng)建資源：

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

此時(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建了兩個(gè)資源對(duì)象，分別是namespace和pod

3）執(zhí)行g(shù)et命令，查看資源：

[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@k8s-master inventory]# kubectl get -f nginxpod.yaml 
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   29s

NAME           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    // 剛創(chuàng)建的 dev 名稱(chēng)空間
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 // 指定查看哪個(gè)pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginxpod   1/1     Running   0          76s
[root@k8s-master inventory]# 

這樣就顯示了兩個(gè)資源對(duì)象的信息

4）執(zhí)行delete命令，刪除資源：

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

此時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)資源對(duì)象被刪除了

總結(jié):
    命令式對(duì)象配置的方式操作資源，可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為：命令  +  yaml配置文件（里面是命令需要的各種參數(shù)）

2.3.3 聲明式對(duì)象配置

聲明式對(duì)象配置跟命令式對(duì)象配置很相似，但是它只有一個(gè)命令apply。

# 首先執(zhí)行一次kubectl apply -f yaml文件，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建了資源
[root@k8s-master inventory]# pwd
/root/inventory
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

// 指定名稱(chēng)空間查看 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: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest


# 再次執(zhí)行一次kubectl apply -f yaml文件，發(fā)現(xiàn)說(shuō)資源沒(méi)有變動(dòng)
[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: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest

---

apiVersion: v1  // 在原先的基礎(chǔ)上新加一個(gè) Pod
kind: Pod  // 指定類(lèi)型：Pod
metadata:
  name: apache  // Pod 名字叫：apache
  namespace:  // 沒(méi)有指定用那個(gè)名稱(chēng)空間，默認(rèn)使用default
spec:
  containers:
  - name: httpd  // 這個(gè) pod 里面跑的容器叫 httpd
    image: httpd  // 用的鏡像是 httpd
[root@k8s-master inventory]# 

[root@k8s-master inventory]# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged  // 已存在，所以沒(méi)有改變
pod/nginxpod unchanged   // 已存在，所以沒(méi)有改變
pod/apache created    // 還沒(méi)有存在所以創(chuàng)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]# 

總結(jié):
    其實(shí)聲明式對(duì)象配置就是使用apply描述一個(gè)資源最終的狀態(tài)（在yaml中定義狀態(tài)）
    使用apply操作資源：
        如果資源不存在，就創(chuàng)建，相當(dāng)于 kubectl create
        如果資源已存在，就更新，相當(dāng)于 kubectl patch

擴(kuò)展：kubectl 可以在 node 節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行嗎 ?

kubectl的運(yùn)行是需要進(jìn)行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node節(jié)點(diǎn)運(yùn)行此命令，需要將master上的.kube文件復(fù)制到node節(jié)點(diǎn)上，即在master節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行下面操作：

scp  -r  HOME/.kube   node1: HOME/  # 哪個(gè)普通用戶就放到哪個(gè)的對(duì)應(yīng)用戶里 

2.4. 模擬使用普通用戶來(lái)操作

使用k8s-node1來(lái)模擬

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

[tom@k8s-node1 ~]$ kubectl get nodes  // 普通用戶使用不了 kubectl 
error: error loading config file "/etc/kubernetes/admin.conf": open /etc/kubernetes/admin.conf: permission denied
# 需要設(shè)置下面的操作

[root@k8s-node1 ~]# useradd tom  // 創(chuàng)建 tom 用戶
[root@k8s-node1 ~]# id tom
uid=1000(tom) gid=1000(tom) groups=1000(tom)

[root@k8s-node1 ~]# su - tom  // 登錄 tom 用戶
[tom@k8s-node1 ~]$ mkdir -p $HOME/.kube
[tom@k8s-node1 ~]$ ls -a
.  ..  .bash_logout  .bash_profile  .bashrc  .kube

# 使用 root 不然沒(méi)有權(quán)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 $KUBECONFIG  // 因?yàn)橹笆褂霉芾韱T做的，所以需要把管理員做的那一步驟取消掉
/etc/kubernetes/admin.conf
[tom@k8s-node1 ~]$ export KUBECONFIG=
[tom@k8s-node1 ~]$ echo $KUBECONFIG

[tom@k8s-node1 ~]$ 

[tom@k8s-node1 ~]$ kubectl get nodes   // 設(shè)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

使用推薦: 三種方式應(yīng)該怎么用 ?

創(chuàng)建/更新資源 使用聲明式對(duì)象配置 kubectl apply -f XXX.yaml

刪除資源 使用命令式對(duì)象配置 kubectl delete -f XXX.yaml

查詢資源 使用命令式對(duì)象管理 kubectl get(describe) 資源名稱(chēng)

2.5 kubectl 一些基本命令

nginx 的鏡像是跑在 主機(jī) k8s-node2 上的如果 k8s-node2 主機(jī)突然宕機(jī)后 k8s-node1 主機(jī)就會(huì)接替

模擬 k8s-node2 主機(jī)宕機(jī)后 k8s-node1 主機(jī)會(huì)不會(huì)接替

// 關(guān)閉 k8s-node2 主機(jī)
[root@k8s-node2 ~]# shutdown -h now 

2.6 使用個(gè)人的 docker 倉(cāng)庫(kù)的鏡像

//  從我的docker 倉(cāng)庫(kù)拉取鏡像到本地來(lái)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          14m

NAME                 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 ~]# 

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