K8S

K8S

是个啥

生产级别的容器编排系统

管理云平台中多个主机上的容器化的应用

自主的管理容器来保证云平台中的容器按照用户的期望状态运行

设计架构

核心技术概念和API对象

API对象组成

apiVersion

创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本

kind

想要创建的对象的类别

metadata

帮助唯一性标识对象的一些数据，包括一个 name 字符串、UID 和可选的 namespace

规约spec

状态status

API对象

Pod

特点

Pod 是可以在 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元

Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络地址和文件系统，可以通过进程间通信和文件共享这种简单高效的方式组合完成服务。

通常你不需要直接创建 Pod，甚至单实例 Pod。 相反，你会使用诸如 Deployment 或 Job 这类工作负载资源 来创建 Pod。如果 Pod 需要跟踪状态， 可以考虑 StatefulSet 资源。

类型

部署(Deployment) -- 长期伺服型（long-running）

官网例子参考

部署表示用户对K8s集群的一次更新操作

可以是创建一个新的服务，更新一个新的服务，也可以是滚动升级一个服务

有状态服务集（StatefulSet）-- 有状态应用型（stateful application）

1. StatefulSet Pod 具有唯一的标识该标识包括顺序标识 、稳定的网络标识 和 稳定的存储。 该标识和 Pod 是绑定的，不管它被调度在哪个节点上。

2. 副本的索引有序对于具有 N 个副本的 StatefulSet，StatefulSet 中的每个 Pod 将被分配一个整数序号， 从 0 到 N-1，该序号在 StatefulSet 上是唯一的。Pod 的名称的形式为<statefulset name>-<ordinal index>

3. 稳定的网络身份标识StatefulSet 可以使用 无头服务 控制它的 Pod 的网络域

1. 创建一个 Headless Service

2. 利用nslookup命令查询得到 SERVICE后面的POD的域名

4. 稳定的存储

StatefulSet 控制器为每个Pod绑定 PersistentVolumes。

删除或者收缩 StatefulSet 并不会删除它关联的存储卷。

任务（Job）-- 批处理型（batch）

Job是K8s用来控制批处理型任务的API对象。

后台支撑服务集（DaemonSet）-- 节点后台支撑型（node-daemon）

后台支撑型服务的核心关注点在K8s集群中的节点（物理机或虚拟机），要保证每个节点上都有一个此类Pod运行

典型的后台支撑型服务包括，存储，日志和监控等在每个节点上支持K8s集群运行的服务。

复制控制器（Replication Controller，RC）

少于指定数目，RC就会启动运行新的Pod副本

多于指定数目，RC就会杀死多余的Pod副本

副本集（Replica Set，RS）

服务（Service）

在K8s集群中，客户端需要访问的服务就是Service对象。

ClusterIP

只能在集群内访问font color=\"#381e11\

NodePort

font color=\"#c41230\

LoadBalancer

大多数公有云托管集群中会支持该类型

ExternalName

官方文档偷的逻辑架构图

中文文档

1. 每次个节点上都运行Docker。Docker来负责所有具体的映像下载和容器运行

2. 核心组件

etcd保存了整个集群的状态

apiserver提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制

controller manager负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等

scheduler负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上

kubelet负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理

Container runtime负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）

kube-proxy负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡

3. Add-ons

kube-dns负责为整个集群提供DNS服务

Ingress Controller为服务提供外网入口

Heapster提供资源监控

Dashboard提供GUI

Federation提供跨可用区的集群

Fluentd-elasticsearch提供集群日志采集、存储与查询

Master节点逻辑架构

Node节点逻辑架构

基础使用

基础命令 

kubectl version

查看对象:kubectl get

kubectl get nodes/$NODE_NAME

kubectl get pods/$POD_NAME

kubectl get services/$SERVICE_NAME

kubectl get deployments/$DEPLOLYMENT_NAME

kubectl get rs      副本集

kubectl get configmaps

kubectl get pvc

kubectl get statefulset

显示有关对象的详细信息:kubectl describe 

打印 pod 和其中容器的日志:kubectl logs

kubectl logs $POD_NAME

在 pod 中的容器上执行命令:kubectl exec

kubectl exec $POD_NAME env

kubectl exec -it $POD_NAME bash

部署应用

创建对象:kubectl create -f <filename|url>

kubectl create deployment

kubectl create deployment kubernetes-bootcamp --image=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v1 --replicas=4

--image    镜像

--replicas    副本数

更新对象:kubectl replace -f <filename|url>

删除对象:kubectl delete -f <filename|url>

升级对象Kubectl Replace

创建/升级对象:kubectl apply -f xx.yaml

暴露应用

公开应用:kubectl expose

kubectl expose pods/$POD_NAME --type=\"NodePort\" --port 8080

kubectl expose services/$SERVICE_NAME --type=\"NodePort\" --port 8080

kubectl expose deployments/$DEPLOLYMENT_NAME --type=\"NodePort\" --port 8080

type

ClusterIP (默认) - 在集群的内部 IP 上公开 Service 。这种类型使得 Service 只能从集群内访问

NodePort - 使用 NAT 在集群中每个选定 Node 的相同端口上公开 Service 。使用<NodeIP>:<NodePort> 从集群外部访问 Service。是 ClusterIP 的超集。

LoadBalancer - 在当前云中创建一个外部负载均衡器(如果支持的话)，并为 Service 分配一个固定的外部IP。是 NodePort 的超集。

ExternalName - 通过返回带有该名称的 CNAME 记录，使用任意名称(由 spec 中的externalName指定)公开 Service。不使用代理。这种类型需要kube-dns的v1.7或更高版本。

添加Label

kubectl label pod $POD_NAME app=v1

伸缩应用

kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=4

kubectl patch deployments/kubernetes-bootcamp -p '{\"spec\":{\"replicas\":3}}'

自动伸缩

kubectl autoscale deployment/nginx-test --min=2 --max=10

使用默认的自动伸缩策略，指定目标CPU使用率，使其Pod数量在2到10之间。

部署更新

kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v2

部署历史版本

kubectl rollout history deployments/kubernetes-bootcamp

验证发布

kubectl rollout status deployments/kubernetes-bootcamp

回滚上个版本

kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp

--to-revision=<版次>

ConfigMaps

新建

yaml / json文件:    kubectl create -f configmap.yaml

指定单个文件和目录:     kubectl create configmap $CONFIGMAP_NAME --from-file=$FILE_PATH/$DIR_PATH

key=value:     kubectl create configmap special-config --from-literal=special.how=very

如何在pod中使用

1. 通过环境变量获取ConfigMap中的内容

2. 通过Volume挂载的方式将ConfigMap中的内容挂载为容器内部的文件或目录

spring boot + Spring Cloud Kubernetes 读取ConfigMap

kustomization

kubectl apply -k ./

kubectl delete -k ./