一? Kubernetes?

1? 概述

就在Docker容器技術(shù)被炒得熱火朝天之時(shí)，大家發(fā)現(xiàn)，如果想要將Docker應(yīng)用于具體的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，是存在困難的一一編排、管理和調(diào)度等各個(gè)方面，都不容易。于是，人們迫切需要一套管理系統(tǒng)，對(duì)Docker及容器進(jìn)行更高級(jí)更靈活的管理就在這個(gè)時(shí)候，kubernetes出現(xiàn)了

kubernetes的名字來(lái)自希臘語(yǔ)，意思是舵手或領(lǐng)航員k8s是將k和s之間的8個(gè)字母ubernete替換為8的縮寫(xiě)

k8s的創(chuàng)造者，是眾人皆知的行業(yè)巨頭一Google。k8s并不是一件全新的發(fā)明，他是Google10多年大規(guī)模容器管理技術(shù)Borg的開(kāi)源版本。2014年6月k8s由Google公司正式公布出來(lái)并宣布開(kāi)源

k8s 是容器集群管理系統(tǒng)，是一個(gè)開(kāi)源的平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)容器集群的自動(dòng)化部署、自動(dòng)擴(kuò)縮容、自維護(hù)等功能

2? 核心架構(gòu)

master （管理節(jié)點(diǎn)）

• 提供集群的控制
• 對(duì)集群進(jìn)行全局決策
• 檢測(cè)和響應(yīng)集群事件

核心組件

API Server?

• 是整個(gè)系統(tǒng)的對(duì)外接口，供客戶(hù)端和其它組件調(diào)用
• 后端元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于etcd中(鍵值數(shù)據(jù)庫(kù))

Scheduler

• 負(fù)責(zé)對(duì)集群內(nèi)部的資源進(jìn)行分配和調(diào)度

ControllerManager

• 負(fù)責(zé)管理控制器，相當(dāng)于大總管

etcd

• 存儲(chǔ)kubernetes在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的所有元數(shù)據(jù)

服務(wù)端口

軟件工具包

kubeadm：集群配置工具

kubelet：管理pod，在集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)

kubectl：用來(lái)與集群通信的命令行工具

contained：容器管理軟件（Runtime）

ipvsadm：集群管理工具

iproute-tc：網(wǎng)絡(luò)流量管理工具

node? ? ? (計(jì)算節(jié)點(diǎn))

• 運(yùn)行容器的實(shí)際節(jié)點(diǎn)
• 提供運(yùn)行環(huán)境
• 在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行
• 水平擴(kuò)展

Node核心組件

Kubelet

• 負(fù)責(zé)監(jiān)視Pod、包括創(chuàng)建、修改、刪除等

Kube-proxy

• 主要負(fù)責(zé)為Pod對(duì)象提供代理
• 實(shí)現(xiàn)service的通信與負(fù)載均衡

Runtime

• 容器管理（contained ）

image? （鏡像倉(cāng)庫(kù)）

• 存儲(chǔ)鏡像
• 為節(jié)點(diǎn)提供鏡像支持

倉(cāng)庫(kù)組件：Registry 或 Harbor

二? calico

1? 概述

在虛擬化平臺(tái)中，比如 OpenStack、Docker 等都需要實(shí)現(xiàn)workloads 之間互連，但同時(shí)也需要對(duì)容器做隔離控制，設(shè)置訪(fǎng)問(wèn)策略，calico 就可以解決以上所有問(wèn)題

calico 可以讓不同節(jié)點(diǎn)上的容器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，同時(shí)也可以設(shè)置訪(fǎng)問(wèn)策略，它是一種容器之間網(wǎng)絡(luò)互通的解決方案

2? 優(yōu)勢(shì)

更節(jié)約資源：Calico 使用的三層路由方法，抑制二層廣播減少了資源開(kāi)銷(xiāo)，并且具有可擴(kuò)展性。

更容易管理：因?yàn)闆](méi)有隧道，意味著 workloads 之間路徑更短更簡(jiǎn)單，配置更少，更容易管理

更少的依賴(lài): Calico 僅依賴(lài)三層路由可達(dá)

適配性廣：較少的依賴(lài)性使它能適配所有 VM、Container、白盒或者混合環(huán)境場(chǎng)景。

三? kubeadm

常用選項(xiàng)

四? 集群管理命令

kubectl 是用于控制 Kubernetes 集群的命令行工具

1? 語(yǔ)法格式

kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]

command：子命令，如create，get，describe，delete

type：資源類(lèi)型，可以表示為單數(shù)，復(fù)數(shù)或縮寫(xiě)形式

name：資源名稱(chēng)，如果省略，則顯示所有資源信息

flags：指定可選標(biāo)識(shí)或附加的參數(shù)

2? 集群信息管理命令

help

# 查看幫助命令信息
[root@master ~]# kubectl help version
Print the client and server version information for the current context.

Examples:
  # Print the client and server versions for the current context
  kubectl version
... ...

cluster-info

# 查看集群狀態(tài)信息
[root@master ~]# kubectl cluster-info 
Kubernetes control plane is running at https://192.168.1.50:6443
CoreDNS is running at https://192.168.1.50:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

version

# 查看服務(wù)端與客戶(hù)端版本信息
[root@master ~]# kubectl version
WARNING: This version information is deprecated and will be replaced with the output from kubectl version --short.  Use --output=yaml|json to get the full version.
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"26", GitVersion:"v1.26.0", GitCommit:"b46a3f887ca979b1a5d14fd39cb1af43e7e5d12d", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2022-12-08T19:58:30Z", GoVersion:"go1.19.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Kustomize Version: v4.5.7
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"26", GitVersion:"v1.26.0", GitCommit:"b46a3f887ca979b1a5d14fd39cb1af43e7e5d12d", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2022-12-08T19:51:45Z", GoVersion:"go1.19.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}

api-resources

# 查看資源對(duì)象類(lèi)型
[root@master ~]# kubectl api-resources 
NAME             SHORTNAMES     APIVERSION      NAMESPACED      KIND
bindings                        v1              true            Binding
endpoints        ep             v1              true            Endpoints
events           ev             v1              true            Event
... ...

api-versions

# 查看資源對(duì)象版本
[root@master ~]# kubectl api-versions 
admissionregistration.k8s.io/v1
apiextensions.k8s.io/v1
apiregistration.k8s.io/v1
apps/v1
... ...

config

# 查看當(dāng)前認(rèn)證使用的用戶(hù)及證書(shū)
[root@master ~]# kubectl config get-contexts 
CURRENT   NAME                          CLUSTER      AUTHINFO           NAMESPACE
*         kubernetes-admin@kubernetes   kubernetes   kubernetes-admin   
# 使用 view 查看詳細(xì)配置
[root@master ~]# kubectl config view 
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: DATA+OMITTED
    server: https://192.168.1.50:6443
  name: kubernetes
contexts:
- context:
    cluster: kubernetes
    user: kubernetes-admin
  name: kubernetes-admin@kubernetes
current-context: kubernetes-admin@kubernetes
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: kubernetes-admin
  user:
    client-certificate-data: REDACTED
    client-key-data: REDACTED

主機(jī)管理授權(quán)

[root@harbor ~]# vim /etc/hosts
192.168.1.30    harbor
192.168.1.50    master
192.168.1.51    node-0001
192.168.1.52    node-0002
192.168.1.53    node-0003
192.168.1.54    node-0004
192.168.1.55    node-0005
[root@harbor ~]# dnf install -y kubectl
[root@harbor ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@harbor ~]# rsync -av master:/etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@harbor ~]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
[root@harbor ~]# kubectl get nodes
NAME        STATUS   ROLES           AGE   VERSION
master      Ready    control-plane   24h   v1.26.0
node-0001   Ready    <none>          22h   v1.26.0
node-0002   Ready    <none>          22h   v1.26.0
node-0003   Ready    <none>          22h   v1.26.0
node-0004   Ready    <none>          22h   v1.26.0
node-0005   Ready    <none>          22h   v1.26.0

五? Pod

1? 概述

Pod 就像是豌豆英一樣，它由一個(gè)或者多個(gè)容器組成

Pod 是Kubernetes中最小的管理元素

Pod 是一個(gè)服務(wù)的多個(gè)進(jìn)程的聚合單位

安同一個(gè) Pod共享網(wǎng)絡(luò)IP及權(quán)限

同一個(gè) Pod 共享主機(jī)名稱(chēng)

同一個(gè) Pod 共享存儲(chǔ)設(shè)備

2? 創(chuàng)建過(guò)程

為什么要使用Pod?

• 服務(wù)之間有相關(guān)性
• 啟動(dòng)容器的時(shí)候需要初始化或進(jìn)行相關(guān)配置

3? 生命周期

Pod 對(duì)象自從創(chuàng)建開(kāi)始至終止的時(shí)間范圍稱(chēng)為其生命周期，在這段時(shí)間中Pod 處在多種不同的狀態(tài)，并執(zhí)行相關(guān)操作

創(chuàng)建主容器為必需的操作，其他為可選操作(初始化容器啟動(dòng)后鉤子、存活性探測(cè)、就緒性探測(cè)以及終止前鉤子等

4? 相位狀態(tài)

?Pod的status字段是一個(gè)PodStatus的對(duì)象，Pod對(duì)象總是應(yīng)該處于其生命進(jìn)程中以下幾個(gè)相位 (phase) 之一

3? Pod核心管理命令（一）?

run?

# 創(chuàng)建 Pod
[root@master ~]# kubectl run myweb --image=myos:nginx
pod/myweb created

# 查詢(xún)資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE
myweb   1/1     Running   0          3s    10.244.1.3   node-0001

[root@master ~]# curl http://10.244.1.3
Nginx is running !

get

語(yǔ)法格式：kubectl? get? 資源類(lèi)型? [資源名稱(chēng)]? [選項(xiàng)/參數(shù)]

常用參數(shù)：

????????-o name? ? ? ?只顯示名字

? ? ? ? -o wide? ? ? ? ?顯示更加的詳細(xì)信息

? ? ? ? -o yaml? ? ? ? ?以 Yaml 語(yǔ)法格式顯示資源對(duì)象

? ? ? ? -o json? ? ? ? ??以 json??語(yǔ)法格式顯示資源對(duì)象

# 查看 Pod 資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
myweb    1/1     Running   0          10m
# 只查看資源對(duì)象的名字
[root@master ~]# kubectl get pods -o name
pod/myweb
# 查看資源對(duì)象運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的信息
[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE
myweb    1/1     Running   0          10m   10.244.1.3   node-0001
# 查看資源對(duì)象詳細(xì)信息，Yaml 格式
[root@master ~]# kubectl get pod myweb -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myweb
... ...
# 查看名稱(chēng)空間
[root@master ~]# kubectl get namespaces 
NAME              STATUS   AGE
default           Active   39h
kube-node-lease   Active   39h
kube-public       Active   39h
kube-system       Active   39h

# 查看 kube-system 名稱(chēng)空間中的 Pod 信息
[root@master ~]# kubectl -n kube-system get pods
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS      AGE
etcd-master                      1/1     Running   0             39h
kube-apiserver-master            1/1     Running   0             39h
kube-controller-manager-master   1/1     Running   0             39h
kube-scheduler-master            1/1     Running   0             39h
... ...

create

系統(tǒng)命名空間

default 默認(rèn)的命名空間，不聲明命名空間的Pod都在這里

kube-node-lease 為高可用提供心跳監(jiān)視的命名空間

kube-public 公共數(shù)據(jù)，所有用戶(hù)都可以讀取它

kube-system 系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象所使用的命名空間

注意：k8s 系統(tǒng)核心服務(wù)都運(yùn)行在 kube-system 名稱(chēng)空間中

語(yǔ)法格式：kubectl create <資源對(duì)象>? [選項(xiàng)/參數(shù)]

# 創(chuàng)建名稱(chēng)空間資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl create namespace work
namespace/work created

# 查看名稱(chēng)空間
[root@master ~]# kubectl get namespaces
NAME              STATUS   AGE
default           Active   39h
kube-node-lease   Active   39h
kube-public       Active   39h
kube-system       Active   39h
work              Active   11s

run

語(yǔ)法格式：kubectl run pod名稱(chēng)? [選項(xiàng)/參數(shù)]

# 創(chuàng)建簡(jiǎn)單 Pod 資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl -n work run myhttp --image=myos:httpd
pod/myhttp created

# 查詢(xún)資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl -n work get pods -o wide
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE
myhttp   1/1     Running   0          3s    10.244.2.2   node-0002

# 訪(fǎng)問(wèn)驗(yàn)證
[root@master ~]# curl http://10.244.2.2
Welcome to The Apache.

describe

語(yǔ)法格式：kubectl describe 資源類(lèi)型?[資源名稱(chēng)]? [選項(xiàng)/參數(shù)]

Events 下是事務(wù)日志，常用于排錯(cuò)

# 查看資源對(duì)象的屬性信息
[root@master ~]# kubectl describe pod myweb
Name:             myweb
Namespace:        default
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node-0001/192.168.1.51
... ...
Events:
  Type    Reason     Age   From               Message
  ----    ------     ----  ----               -------
  Normal  Scheduled  16m   default-scheduler  Successfully assigned default/myweb to node-0001
  Normal  Pulled     16m   kubelet            Container image "myos:nginx" already present on machine
  Normal  Created    16m   kubelet            Created container myweb
  Normal  Started    16m   kubelet            Started container myweb

# 查看 work 名稱(chēng)空間下的 pod 信息
[root@master ~]# kubectl -n work describe pod myhttp
Name:             myhttp
Namespace:        work
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node-0002/192.168.1.52
... ...

logs

語(yǔ)法格式：kubectl logs Pod名稱(chēng)??[選項(xiàng)/參數(shù)]

# 訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)，并查看日志
[root@master ~]# curl http://10.244.1.3/info.php
[root@master ~]# curl http://10.244.2.2/info.php
... ...
# 查看 myweb 日志
[root@master ~]# kubectl logs myweb 
2022/11/12 18:28:54 [error] 7#0: *2 open() "/usr/local/nginx/html/info.php" failed (2: No such file or directory), client: 10.244.0.0, server: localhost, request: "GET /info.php HTTP/1.1", host: "10.244.2.12"
# 查看 myhttp 日志
[root@master ~]# kubectl -n work logs myhttp
[root@master ~]# 

排錯(cuò)三兄弟

kubectl get、kubectl describe、kubectl logs?

4? Pod核心管理命令（二）

exec

語(yǔ)法格式：kubectl exec? [選項(xiàng)/參數(shù)]??Pod名稱(chēng) --操作命令

常用參數(shù)：-it 分配交互式終端

# 在容器內(nèi)執(zhí)行命令
[root@master ~]# kubectl exec myweb -- ls 
50x.html
index.html
[root@master ~]# kubectl exec -it myweb -- /bin/bash
[root@myweb html]# ifconfig eth0
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1450
        inet 10.244.1.3  netmask 255.255.255.0  broadcast 10.244.2.255
        ether 3a:32:78:59:ed:25  txqueuelen 0  (Ethernet)
... ...

cp

語(yǔ)法格式：kubectl cp [選項(xiàng)/參數(shù)] 原文件 目標(biāo)文件

路徑格式：[Pod名稱(chēng)：絕對(duì)路徑]

# 與容器進(jìn)行文件或目錄傳輸
[root@master ~]# kubectl cp myweb:/etc/yum.repos.d /root/aaa
tar: Removing leading `/' from member names
[root@master ~]# tree /root/aaa
/root/aaa
├── local.repo
├── Rocky-AppStream.repo
├── Rocky-BaseOS.repo
└── Rocky-Extras.repo

0 directories, 4 files
[root@master ~]# kubectl -n work cp /etc/passwd myhttp:/root/mima
[root@master ~]# kubectl -n exec myweb -- ls /root/
mima

delete

集群中所有資源均可使用 delete 命令刪除

語(yǔ)法格式：kubectl delete [選項(xiàng)/參數(shù)] 資源類(lèi)型 資源名稱(chēng)

# 刪除資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl delete pods myweb 
pod "myweb" deleted

# 刪除 work 名稱(chēng)空間下所有 Pod 對(duì)象
[root@master ~]# kubectl -n work delete pods --all
pod "myhttp" deleted

# 刪除名稱(chēng)空間
[root@master ~]# kubectl delete namespaces work 
namespace "work" deleted

六? 資源對(duì)象文件

1? 概述

k8s中把可以創(chuàng)建或配置的應(yīng)用和服務(wù)稱(chēng)為資源對(duì)象。Kubernetes 對(duì)象是“目標(biāo)性記錄”，使用這些對(duì)象去表示整個(gè)集群的狀態(tài)。我們?cè)诩褐袆?chuàng)建的 Pod、負(fù)載均衡、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等等都是資源對(duì)象，創(chuàng)建 Kubernetes 對(duì)象時(shí)，必須提供資源對(duì)象的一些基本信息(例如:資源的對(duì)象的名字)，以及描述描述該對(duì)象的期望狀態(tài)特征(規(guī)約)，如果我們?cè)谖募惺褂?Yaml 的語(yǔ)法格式描述了上面的信息，這個(gè)文件就是資源對(duì)象文件

為什么要使用資源對(duì)象文件?

• 命令無(wú)法持久化，沒(méi)有歷史記錄，不方便重現(xiàn)
• 服務(wù)眾多，多個(gè)容器之間有關(guān)聯(lián)性，管理不方便
• 很多高級(jí)的復(fù)雜的功能靠簡(jiǎn)單的命令方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這些都需要使用資源文件描述

2? 作用

可以創(chuàng)建、刪除、變更、管理資源對(duì)象

3? 創(chuàng)建

簡(jiǎn)單資源對(duì)象可以使用“kubectI”直接創(chuàng)建

高級(jí)資源對(duì)象需要使用“資源對(duì)象文件”創(chuàng)建

4? 最簡(jiǎn)單的資源對(duì)象文件

[root@master ~]# vim myweb.yaml
---                      # Yaml文件起始標(biāo)志
kind: Pod                # 當(dāng)前創(chuàng)建資源的類(lèi)型
apiVersion: v1           # 當(dāng)前資源對(duì)應(yīng)的版本
metadata:                # 屬性信息，元數(shù)據(jù)
  name: myweb            # 屬性信息，資源的名稱(chēng)
spec:                    # 資源的特定描述
  containers:            # 容器資源的特定描述
  - name: webserver      # 容器的名稱(chēng)
    image: myos:nginx    # 啟動(dòng)容器使用的鏡像
status: {}               # 資源狀態(tài)，運(yùn)行后自動(dòng)生成

5? 靜態(tài)Pod

靜態(tài) Pod 是由 kubelet 守護(hù)進(jìn)程直接管理的 Pod，不需要AP|服務(wù)器監(jiān)管。與由控制面管理的 Pod 不同

kubelet 監(jiān)視每個(gè)靜態(tài) Pod(在它崩潰之后重新啟動(dòng))

靜態(tài) Pod 永遠(yuǎn)都會(huì)綁定到一個(gè)指定節(jié)點(diǎn)上的 Kubelet

靜態(tài)Pod的spec不能引用其他 API對(duì)象

靜態(tài) Pod 配置路徑: /var/lib/kubelet/config.yaml

6? 資源文件管理命令

注意：刪除Pod后kubelet會(huì)自動(dòng)重建Pod，刪除資源文件才能徹底刪除Pod

列如：rm -f /etc/kubernetes/manifests/myweb.yaml

命令語(yǔ)法：kubectl? [create|apply|delete]? -f? 資源文件名稱(chēng).yaml文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-699147.html

create

# 創(chuàng)建資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl create -f myweb.yaml 
pod/myweb created
# 不能更新，重復(fù)執(zhí)行會(huì)報(bào)錯(cuò)
[root@master ~]# kubectl create -f myweb.yaml 
Error from server (AlreadyExists): error when creating "myweb.yaml": pods "myweb" already exists

delete

# 使用資源對(duì)象文件刪除
[root@master ~]# kubectl delete -f myhttp.yaml
pod "myhttp" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.

apply

# 創(chuàng)建資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl apply -f myweb.yaml 
pod/myweb created
# 更新資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl apply -f myweb.yaml 
pod/myweb configured
# 刪除資源對(duì)象
[root@master ~]# kubectl delete -f myweb.yaml 
pod "myweb" deleted

# 拓展提高
# 與 kubectl apply -f myweb.yaml 功能相同
[root@master ~]# cat myweb.yaml |kubectl apply -f - 

到了這里，關(guān)于容器編排學(xué)習(xí)（一）k8s集群管理的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！