Kubernetes概述

Kubernetes是Google開源的一個容器編排引擎，它支持自動化部署、大規(guī)?？缮炜s、應(yīng)用容器化管理。在生產(chǎn)環(huán)境中部署一個應(yīng)用程序時，通常要部署該應(yīng)用的多個實例以便對應(yīng)用請求進(jìn)行負(fù)載均衡。

站在用戶的角度思考問題，與客戶深入溝通，找到鎮(zhèn)原網(wǎng)站設(shè)計與鎮(zhèn)原網(wǎng)站推廣的解決方案，憑借多年的經(jīng)驗，讓設(shè)計與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造個性化、用戶體驗好的作品，建站類型包括：成都網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)站制作、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣、國際域名空間、雅安服務(wù)器托管、企業(yè)郵箱。業(yè)務(wù)覆蓋鎮(zhèn)原地區(qū)。

在Kubernetes中，我們可以創(chuàng)建多個容器，每個容器里面運(yùn)行一個應(yīng)用實例，然后通過內(nèi)置的負(fù)載均衡策略，實現(xiàn)對這一組應(yīng)用實例的管理、發(fā)現(xiàn)、訪問，而這些細(xì)節(jié)都不需要運(yùn)維人員去進(jìn)行復(fù)雜的手工配置和處理。

Kubernetes 特點

可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）

可擴(kuò)展: 模塊化，插件化，可掛載，可組合

自動化: 自動部署，自動重啟，自動復(fù)制，自動伸縮/擴(kuò)展

一，兩種創(chuàng)建資源的方法

1. 基于命令的方式：

1. 簡單直觀快捷，上手快。
2. 適合臨時測試或?qū)嶒灐?/strong>

2. 基于配置清單的方式：

1. 配置文件描述了 What，即應(yīng)用最終要達(dá)到的狀態(tài)。
2. 配置文件提供了創(chuàng)建資源的模板，能夠重復(fù)部署。
3. 可以像管理代碼一樣管理部署。
4. 適合正式的、跨環(huán)境的、規(guī)?；渴?。
5. 這種方式要求熟悉配置文件的語法，有一定難度。

環(huán)境介紹

二. 配置清單（yam，yaml）

在k8s中，一般使用yaml格式的文件來創(chuàng)建符合我們預(yù)期期望的pod，這樣的yaml文件我們一般稱為資源清單

/etc/kubernetes/manifests/   k8s存放（yam、yaml）文件的地方

**kubectl explain deployment（通過explain參數(shù)加上資源類別就能看到該資源應(yīng)該怎么定義）

kubectl explain deployment.metadata通過資源類別加上帶有Object標(biāo)記的字段，我們就可以看到一級字段下二級字段的內(nèi)容有那些怎么去定義等

kubectl explain deployment.metadata.ownerReferences通過加上不同級別的字段名稱來看下字段下的內(nèi)容，而且前面的[]號代表對象列表

1.常見yaml文件寫法，以及字段的作用

(1) apiVersion：api版本信息

（用來定義當(dāng)前屬于哪個組和那個版本，這個直接關(guān)系到最終提供使用的是那個版本）

[root@master manifests]# kubectl api-versions
//查看到當(dāng)前所有api的版本

(2) kind: 資源對象的類別

(用來定義創(chuàng)建的對象是屬于什么類別，是pod，service，還是deployment等對象，可以按照其固定的語法格式來自定義。)
(3) metadata: 元數(shù)據(jù) 名稱字段（必寫）

提供以下幾個字段：
creationTimestamp: "2019-06-24T12:18:48Z"
generateName: myweb-5b59c8b9d-
labels: （對象標(biāo)簽）
　　pod-template-hash: 5b59c8b9d
　　run: myweb
name: myweb-5b59c8b9d-gwzz5 （pods對象的名稱，同一個類別當(dāng)中的pod對象名稱是唯一的，不能重復(fù)）
namespace: default （對象所屬的名稱空間，同一名稱空間內(nèi)可以重復(fù)，這個名稱空間也是k8s級別的名稱空間，不和容器的名稱空間混淆）
ownerReferences:

• apiVersion: apps/v1
  blockOwnerDeletion: true
  　　controller: true
  　　kind: ReplicaSet
  　　name: myweb-5b59c8b9d
  　　uid: 37f38f64-967a-11e9-8b4b-000c291028e5
  resourceVersion: "943"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/myweb-5b59c8b9d-gwzz5
  uid: 37f653a6-967a-11e9-8b4b-000c291028e5
  annotations（資源注解，這個需要提前定義，默認(rèn)是沒有的）
  通過這些標(biāo)識定義了每個資源引用的path：即/api/group/version/namespaces/名稱空間/資源類別/對象名稱

(4) spec： 用戶期望的狀態(tài)

（這個字段最重要，因為spec是用來定義目標(biāo)狀態(tài)的‘disired state’，而且資源不通導(dǎo)致spec所嵌套的字段也各不相同，也就因為spec重要且字段不相同，k8s在內(nèi)部自建了一個spec的說明用于查詢）

(5) status：資源現(xiàn)在處于什么樣的狀態(tài)

（當(dāng)前狀態(tài)，’current state‘，這個字段有k8s集群來生成和維護(hù)，不能自定義，屬于一個只讀字段）

2.編寫一個yaml文件

[root@master ~]# vim web.yaml
kind: Deployment  #資源對象是控制器
apiVersion: extensions/v1beta1   #api的版本
metadata:      #描述kind（資源類型）
  name: web   #定義控制器名稱
spec:
  replicas: 2   #副本數(shù)量
  template:     #模板
    metadata:    
      labels:   #標(biāo)簽
        app: web_server
    spec:
      containers:   #指定容器
      - name: nginx  #容器名稱
        image: nginx   #使用的鏡像

執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get deployments.  -o wide
//查看控制器信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
//查看pod節(jié)點信息

3.編寫一個service.yaml文件

[root@master ~]# vim web-svc.yaml
kind: Service  #資源對象是副本
apiVersion: v1   #api的版本
metadata:
  name: web-svc
spec:
  selector:     #標(biāo)簽選擇器
    app: web-server  #須和web.yaml的標(biāo)簽一致
  ports:              #端口
  - protocol: TCP
    port: 80            #宿主機(jī)的端口
    targetPort: 80      #容器的端口

使用相同標(biāo)簽和標(biāo)簽選擇器內(nèi)容，使兩個資源對象相互關(guān)聯(lián)。

創(chuàng)建的service資源對象，默認(rèn)的type為ClusterIP，意味著集群內(nèi)任意節(jié)點都可訪問。它的作用是為后端真正服務(wù)的pod提供一個統(tǒng)一的接口。如果想要外網(wǎng)能夠訪問服務(wù)，應(yīng)該把type改為NodePort

（1）執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yaml 

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc
//查看控制器信息

（3）訪問一下

[root@master ~]# curl 10.111.193.168

4.外網(wǎng)能夠訪問服務(wù)

（1）修改web-svc.yaml文件

kind: Service  #資源對象是副本
apiVersion: v1   #api的版本
metadata:
  name: web-svc
spec:
  type: NodePort    #添加 更改網(wǎng)絡(luò)類型
  selector:     #標(biāo)簽選擇器
    app: web_server  #須和web.yaml的標(biāo)簽一致
  ports:              #端口
  - protocol: TCP
    port: 80            #宿主機(jī)的端口
    targetPort: 80      #容器的端口
    nodePort: 30086     #指定群集映射端口，范圍是30000-32767

（2）刷新一下

[root@master ~]#  kubectl apply -f web-svc.yaml 

（3）查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

（4）瀏覽器測試

三、小實驗

基于上一篇博客實驗繼續(xù)進(jìn)行

1.使用yaml文件的方式創(chuàng)建一個Deployment資源對象，要求鏡像使用個人私有鏡像v1版本。replicas為3個。

編寫yaml文件

[root@master ~]# vim www.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: www_server
    spec:
      containers:
      - name: web
        image: 192.168.1.21:5000/web:v1   

（1）執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yaml 

（2）查看一下

[root@master ~]# kubectl get deployments. -o wide
//查看控制器信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
//查看pod節(jié)點信息

（3）訪問一下

2. 使用yaml文件的方式創(chuàng)建一個Service資源對象，要與上述Deployment資源對象關(guān)聯(lián)，type類型為： NodePort，端口為:30123.

編寫service文件

[root@master ~]# vim www-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: www-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: www_server
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30123

執(zhí)行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f www-svc.yaml 

查看一下

[root@master ~]# kubectl get svc

訪問一下

四. 總結(jié)

1. Pod的作用

在k8s中pod是最小的管理單位，在一個pod中通常會包含一個或多個容器。大多數(shù)情況下，一個Pod內(nèi)只有一個Container容器。
在每一個Pod中都有一個特殊的Pause容器和一個或多個業(yè)務(wù)容器，Pause來源于pause-amd64鏡像,Pause容器在Pod中具有非常重要的作用：

• Pause容器作為Pod容器的根容器，其本地于業(yè)務(wù)容器無關(guān)，它的狀態(tài)代表了整個pod的狀態(tài)。
• Pod里的多個業(yè)務(wù)容器共享Pause容器的IP，每個Pod被分配一個獨立的IP地址，Pod中的每個容器共享網(wǎng)絡(luò)命名空間，包括IP地址和網(wǎng)絡(luò)端口。Pod內(nèi)的容器可以使用localhost相互通信。k8s支持底層網(wǎng)絡(luò)集群內(nèi)任意兩個Pod之間進(jìn)行通信。
• Pod中的所有容器都可以訪問共享volumes，允許這些容器共享數(shù)據(jù)。volumes還用于Pod中的數(shù)據(jù)持久化，以防其中一個容器需要重新啟動而丟失數(shù)據(jù)。

2. Service的作用

Service 是后端真實服務(wù)的抽象，一個 Service 可以代表多個相同的后端服務(wù)

Service 為 POD 控制器控制的 POD 集群提供一個固定的訪問端點，Service 的工作還依賴于 K8s 中的一個附件，就是 CoreDNS ，它將 Service 地址提供一個域名解析。

NodePort 類型的 service

clusterIP：指定 Service 處于 service 網(wǎng)絡(luò)的哪個 IP，默認(rèn)為動態(tài)分配

NodePort 是在 ClusterIP 類型上增加了一個暴露在了 node 的網(wǎng)絡(luò)命名空間上的一個 nodePort，所以用戶可以從集群外部訪問到集群了，因而用戶的請求流程是：Client -> NodeIP:NodePort -> ClusterIP:ServicePort -> PodIP:ContainerPort。

可以理解為 NodePort 增強(qiáng)了 ClusterIP 的功能，讓客戶端可以在每個集群外部訪問任意一個 nodeip 從而訪問到 clusterIP，再由 clusterIP 進(jìn)行負(fù)載均衡至 POD。

3.流量走向

我們在創(chuàng)建完成一個服務(wù)之后，用戶首先應(yīng)該訪問的是nginx反向代理的ip，然后通過nginx訪問到后端的k8s服務(wù)器（master節(jié)點）的“NodePort暴露IP 及 映射的端口“，通過”master節(jié)點“的“ip+映射端口”訪問到后端k8s節(jié)點的信息。