K8S基础笔记

 1、namespace

• 名称空间
• 用来对集群资源进行隔离划分，默认只隔离资源，不隔离网络
• k8s默认的名称空间为default

查看k8s的所有命名空间

kubectl get namespace

或者

kubectl get ns

创建名称空间

kubectl create ns 名称

或使用yaml方式

1.  编写yaml
2. kubectl apply -f yaml文件

appVersion: v1
kind: Namespace
metedata:
 name: hello

appVersion表示版本号，kind表示种类（说明是名称空间，若是pod就是pod类型），metedata.name表示名称为hello的名称空间

删除yaml方式创建的名称空间，需要这样删除：

#可以yaml文件和yaml文件执行的结果（这里是删除名称空间）
kubectl delete -f yaml文件

删除名称空间

kubectl delete ns 名称

注意以下命令

kubectl get pods -A

• -A：All表示所有的名称空间
• 这条命令表示获取所有名称空间下的所有pod

kubectl get pods

• 没有指定名称空间，那么默认为default空间

kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

• -n：-namespace：用于指定名称空间
• 这条命令表示获取kubernetes-dashboard空间下的所有pod

2、Pod

• 运行中的一组容器，Pod是kubernetes中应用的最小单位
• 一个Pod可以有一个或多个容器

2.1、命令行创建Pod

kubectl run mynginx --image=nginx

• 没有指定namespace，默认在default下创建的Pod
• mynginx：Pod的名称
• --image=nginx：使用nginx镜像去构建该Pod，nginx由于没有指定镜像版本，默认使用最新的

删除Pod

kubectl delete pod mynginx

2.2、查看Pod的创建信息

kubectl describe pod pod的名称

会打印Pod的构建信息，如Pod的构建event事件

2.3、yaml创建Pod

创建一个pod.yaml（文件名任意命名），复制一下内容

• 不知道namespace，默认在default下

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx

应用yaml

kubectl apply -f pod.yaml

查看构建信息

kubectl describe pod mynginx

删除配置文件创建的pod

kubectl delete -f pod.yaml

2.4、使用可视化dashboard创建pod

把2.3中的代码复制进行：

之后k8s在创建pod

2.5、查看pod日志

• 类似于docker查看容器日志

kubectl logs pod名字

上述默认是查看default名称空间下的pod

指定名称空间获取pod日志：

kubectl logs pod名字 -n namespace名字

2.6、日志阻塞式追踪（实时更新日志）

-n namespace名字：缺省，则表示查询的是default名称空间

kubectl logs pod名字 -n namespace名字

2.7、获取pod更完善信息

kubectl get pod -o wide

• -o wide：可以写成 -owide
• 上述默认查询的是default名称空间，可以使用kubectl get pod -o wide -A获取所有pod

2.8、进入pod

kubectl exec -it pod名字 -- /bin/bash

2.9、pod中运行多个容器

• 多个容器间端口存在冲突时，只会启动第一个容器，后面的容器会报端口冲突错误
• 一个pod间的网络、存储空间是共享的，容器间可以通过127.0.0.1进行访问

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx
  - image: tomcat8.5.68
    name: mytomcat

3、Deployment

• 部署
• 控制pod，使pod用于多副本、自愈、扩缩容等能力

3.1、创建deployment

语法：

kubectl create deployment deployment的名字 --image=镜像名称

eg：

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68

3.2、删除deployment

语法：

kubectl delete deployment deployment的名字

eg：

kubectl delete deployment mytomcat

与删除pod的区别

• deployment创建的pod，可以用pod的删除语句去删除这个pod，但是k8s会自动创建下一个pod
• 只有使用删除deployment语句，才能彻底删除deployment创建的pod

3.3、多副本

语法：

kubectl create deployment deployment的名字 --image=镜像名称 --replicas=pod的数量

eg：

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68 --replicas=3

如下图，创建了3个pod 

yaml文件配置方式

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: mytomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mytomcat
    spec:
      containers:
      - image: tomcat
        name: tomcat

3.4、扩缩容

• 其实就是改变deployment下的pod数量
• 当我们pod在运行期间只有3个，需要增加pod数量去支持访问量时，这个就称为扩容
• 需要减少pod数量去支持访问量时，这个就称为缩容

语法：

kubectl scale deployment/deployment的名字 --replicas=pod的数量

eg:：

kubectl deployment/mytomcat scale --replicas=5

3.5、自愈与故障转移

自愈：deployment下的pod出现问题，k8s会对该pod自动进行重启修复

故障转移：当一个pod所在的节点宕机后，k8s会把宕机的pod自动拉到其他的node进行运行

3.7、滚动更新

假设deployment下有3个pod，这3个pod为同一个镜像应用，当该镜像更新时，需要对k8s的pod进行更新，而滚动更新的作用就是：

• 能保证镜像更新后，pod能平滑更新到下一个版本

更新步骤：

1. k8s接收到滚动更新指令
2. 启动1个新版本的镜像pod，当该pod启动完成后，k8s会杀掉3个镜像中的一个pod
3. 然后再启动1个新pod，pod启动完成后，再杀掉1个旧pod
4. 以此类推，直到新pod全部上线，旧pod全部下线，滚动更新完成

滚动更新只需要一个指令，即可执行上述步骤：

语法：

• --record表示记录下这次更新

kubectl set image deployment/deployment的名字 原镜像=新镜像 --record

eg：

kubectl set image deployment/mytomcat tomcat=tomcat --record

3.8、命令修改deployment配置

kubectl edit deployment mytomcat #mytomcat为deployment的名字

3.9、版本回退

k8s支持deployment版本回退，且回退是滚动更新的过程！

回退流程：

<1>查看deployment的版本列表

格式：

kubectl rollout history deployment/deployment的名字

eg:

kubectl rollout history deployment/mytomcat

CHANGE-CAUSE：类似于GIT每次提交的message，只是k8s可以不写（none），在变更deployment的时，使用 --record来保存记录，参考3.7

<2>检查当前deployment使用的镜像版本

kubectl get deployment mytomcat -oyaml

或者

kubectl get deployment mytomcat -oyaml | grep tomcat

• tomcat的镜像为tomcat最新版镜像

<3>查看某个版本的yaml详情

kubectl rollout history deployment/mytomcat --revision=1

•  --revision=历史版本的编号

或者直接查看镜像：

kubectl rollout history deployment/mytomcat --revision=1 | grep image

 <4>版本回退

#回退到上次版本

kubectl rollout undo deployment/mytomcat

#回退到指定版本
kubectl rollout undo deployment/mytomcat --to-revision=1

3.10、工作负载

除了Deployment，k8s还有 StatefulSet 、DaemonSet 、Job  等 类型资源。我们都称为 工作负载。
有状态应用使用  StatefulSet  部署，无状态应用使用 Deployment 部署
官方文档：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/

4、Service

• 服务
• 将一组 Pods 公开为网络服务的抽象方法。
• Pod的服务发现与负载均衡（服务发现指的是能感知同一组pod的上线下线变更，与注册中心一样）
• 该暴露出来的IP或域名，只能集群内部访问，不能外部访问
• Service的默认域名为：服务名.所在名称空间.svc，如：mytomcat.default.svc

不使用service时存在的问题：

1. 当一个项目需要启动多个pod，每个pod的IP是不同的，假设我们通过某一个pod的IP去访问项目，若该pod宕机后，我们需要手动切换pod的IP（虽然可以使用nginx的负载均衡去实现切换，但是无状态pod的IP是会改变的，除非每次去变更nginx的配置）
2. 当一个项目存在多个pod时，我们只能去连接某一个pod，并不能把所有的pod的资源使用起来

Service解决的问题：

• 把相同标签的一组pod暴露成一个统一访问的服务，我们只需要访问service即可访问标签中的所有pod（负载均衡的方式）

4.1、暴露Service命令

kubectl expose deploy deployment的名字 --port=指定暴露的端口 --target-port=pod中需要暴露的端口

• --port：指定暴露的端口，外部访问时的端口
• --target-port：pod中需要暴露的端口，一般为pod中应用的端口

eg：把mytomcat的deployment中，pod的8080端口暴露给service服务8000端口

kubectl expose deploy mytomcat --port=8000 --target-port=8080

4.2、获取k8s下的service列表

kubectl get svc -A

或者

kubectl get svc

4.3、yaml方式生成Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app:mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  selector:
    app: mytomcat    #pod的标签
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 8080

• selector.app：pod的标签label，用于给pod分类的
• pod的标签若不指定，一般默认为deployment的名字

4.4、获取pod的标签

kubectl get pod --show-labels

4.5、Service暴露方式

默认方式（clusterIP 集群IP访问）：

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080

等同于：

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080 --type=ClusterIP

yaml方式：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: mytomcat
  name: mytomcat
spec:
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: mytomcat
  type: ClusterIP    #NodePort集群外访问

NodePort暴露方式

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080 --type=NodePort

• k8s会自动生成一个提供外部访问的端口

• NodePort范围在 30000-32767 之间

• 访问方式：集群任意node节点+端口，即可访问Service

如：http://111.230.19.178:31634/

5、上述网络访问总结

1、节点与节点直接是否能正常通信的判断缘由

kubectl get node -owide

• node节点加入k8s是外网IP，证明节点间的通信是没有问题的（就是确保node节点以外网的方式接入的） 

2、pod的IP访问范围

• 一般除了搭建k8s时生成的pod，使用机器外网IP或master节点的IP外，其余在k8s集群搭建好的基础上，生成的pod，会使用master初始化时pod-network-cidr的网络范围（需要确保calico的网段与之一致）
• pod-network-cidr的网络范围：指的是k8s给pod分配的IP地址的范围，这个IP只能集群内部访问！！！
• 这里的集群内部是指K8S内pod互相访问，而不是k8s节点进行访问！
• 节点访问pod的IP不属于集群内的访问！！！

3、Service暴露方式访问的范围

• 以clusterIP暴露方式的访问范围，指的是集群内的访问！！！不是k8s节点进行访问

kubectl expose deployment mytomcat --port=8000 --target-port=8080

• 以NodePort暴露方式的访问范围

kubectl expose deploy mynginx --port=8000 --target-port=80 --type=NodePort

因为calico问题，我现在只能在mynginx的工作节点才能访问上述service的IP

如下（在我的k8s-node1中访问）：

浏览器使用k8s-node1的IP家31522端口：