一天入门Kubernetes

快速搭建一个Kubernetes集群

kubectl命令行管理工具

基础命令

命令	描述
create	通过文件名或标准输入创建资源
expose	将一个资源公开为一个新的Service
run	在集群中运行一个特定的镜像
set	在对象上设置特定的功能
get	显示一个或多个资源
explain	文档参考资料
edit	使用默认的编辑器编辑一个资源
delete	通过文件名、标准输入、资源名称或标签选择器来删除资源

部署命令

命令	描述
rollout	管理资源的发布
rolling-update	对给定的复制控制器滚动更新
scale	扩容或缩容Pod数量，Deployment、ReplicaSet、RC或Job
autoscale	创建一个自动选择扩容或缩容并设置Pod数量

集群管理命令

命令	描述
certificate	修改证书资源
cluster-info	显示集群信息
top	显示资源（CPU/Memory/Storage使用，需要Heapster运行
cordon	标记节点不可调度
uncordon	标记节点可调度
drain	驱逐节点上的应用，准备下线维护
taint	修改节点taint标记

故障诊断和调试命令

命令	描述
describe	显示特定资源或资源组的详细信息
logs	在一个Pod中打印一个容器日志。如果Pod只有一个容器，容器名称是可选的
attach	附加到一个运行的容器
exec	执行命令到容器
port-forward	转发一个或多个本地端口到一个pod
uncordon	标记节点可调度
proxy	运行一个proxy到Kubernetes API server
cp	拷贝文件或目录到容器中
auth	检查授权

高级命令

命令	描述
apply	通过文件名或标准输入对资源应用配置
patch	使用补丁修改、更新资源的字段
replace	通过文件名或标准输入替换一个资源
convert	不同的API版本之间转换配置文件

设置命令

命令	描述
label	更新资源上的标签
annotate	更新资源上的注释
completion	用于实现kubectl工具自动补全

其他命令

命令	描述
api-versions	打印受支持的API版本
config	修改kubeconfig文件（用于访问API，比如配置认证信息
help	所有命令帮助
plugin	运行一个命令行插件
version	打印客户端和服务版本信息

在Kubernetes中部署Java应用

项目迁移到K8S平台是怎样的流程

• 1，制作镜像
• 2，控制器管理Pod
• 3，暴露应用
• 4，对外发布应用
• 5，日志监控

Kubernetes基本概念

Pod

• 最小部署单元
• 一组容器的集合
• 一个Pod中的容器共享网络命名空间
• Pod是短暂的

Controllers

• Deployment：无状态应用部署
• StatefulSet：有状态应用部署
• DaemonSet：确保所有Node运行同一个Pod
• Job：一次性任务
• Cronjob：定时任务

更高级层次对象，部署和管理Pod

• Label：标签，附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选
• Namespaces：命名空间，将对象逻辑上隔离

Service

• 防止Pod失联
• 定义一组Pod的访问策略

构建项目镜像

Usage: docker build [OPTIONS] PATH | URL | - [flags]
Options:
-t, --tag list
# 镜像名称
-f, --file string # 指定Dockerfile文件位置
# docker build -t shykes/myapp .

例如：

FROM centos:latest
LABEL maintalner lizhenliang
RUN yum install gcc -y
COPY run.sh /usr/bin
EXPOSE 80
CMD [“run.sh”]

在Kubernetes中部署应用

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.16 -o yaml --dry-run> deploy.yaml
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort -o yaml --dry-run > svc.yaml

理解Pod对象

Pod基本概念

• 最小部署单元
• 一组容器的集合
• 一个Pod中的容器共享网络命名空间与存储
• Pod是短暂的

Pod存在的意义

Pod为亲密性应用而存在。

亲密性应用场景：

• 两个应用之间发生文件交互
• 两个应用需要通过127.0.0.1或者socket通信
• 两个应用需要发生频繁的调用

Pod实现机制

• 共享网络
• 共享存储

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: write
image: centos
command: ["bash","-c","for i in {1..100};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
- name: read
image: centos
command: ["bash","-c","tail -f /data/hello"]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /data
volumes:
- name: data
emptyDir: {}

Pod容器分类与设计模式

• Infrastructure Container：基础容器
  维护整个Pod网络空间

• InitContainers：初始化容器
  先于业务容器开始执行

• Containers：业务容器
  并行启动

Pod Template常用功能字段解析

• 变量
• 拉取镜像
• 资源限制
• 健康检查

最常用的控制器 Deployment

Pod与controllers的关系

• controllers：在集群上管理和运行容器的对象
• 通过label-selector相关联
• Pod通过控制器实现应用的运维，如伸缩，滚动升级等

Deployment功能与应用场景

• 部署无状态应用
• 管理Pod和ReplicaSet
• 具有上线部署、副本设定、滚动升级、回滚等功能
• 提供声明式更新，例如只更新一个新的Image

应用场景：Web服务，微服务

YAML字段解析

使用Deployment部署一个应用

创建

kubectl create deployment web --image=nginx:1.14
kubectl get deploy,pods

发布

kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web
kubectl get service

升级与回滚

升级

kubectl set image deployment/web nginx=nginx:1.15
# 查看升级状态
kubectl rollout status deployment/web

回滚

kubectl rollout history deployment/web
kubectl rollout undo deployment/web
kubectl rollout undo deployment/web --revision=2

应用弹性伸缩

kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=10

Service 统一入口访问应用

Service 存在的意义

• 防止Pod失联（服务发现）
• 定义一组Pod的访问策略（负载均衡）

Pod与Service的关系

• 通过label-selector相关联
• 通过Service实现Pod的负载均衡（ TCP/UDP 4层）

Service类型

• ClusterIP：分配一个内部集群IP地址，只能在集群内部访问（同Namespace内的Pod），默认ServiceType。
  ClusterIP 模式的 Service 为你提供的，就是一个 Pod 的稳定的 IP 地址，即 VIP。

• NodePort：分配一个内部集群IP地址，并在每个节点上启用一个端口来暴露服务，可以在集群外部访问。
  访问地址：:

• LoadBalancer：分配一个内部集群IP地址，并在每个节点上启用一个端口来暴露服务。
  除此之外，Kubernetes会请求底层云平台上的负载均衡器，将每个Node（[NodeIP]:[NodePort]）作为后端添加进去。

Ingress 对外暴露你的应用

Pod与Ingress的关系

• 通过Service关联Pod
• 基于域名访问
• 通过Ingress Controller实现Pod的负载均衡
• 支持TCP/UDP 4层和HTTP 7层

Ingress Controller

• 部署Ingress Controller
• 创建Ingress规则

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: web
spec:
rules:
- host: example.ctnrs.com
http:
paths:
- backend:
serviceName: web
servicePort: 80