kubernetes基础

k8s安装

使用kubeadm安装k8s集群

检查集群状态

# 检查组件状态
kubectl get componentstatus
# 查看集群系统信息
kubectl cluster-info
# 查看核心组件是否正常
kubectl get pod -n kube-system

资源

Nodes

kubectl get nodes	# 查看简略信息
kubectl get nodes -o wide	# 查看扩展信息
kubectl describe nodes node01	# 查看详细信息
kubectl get nodes node01 -o yaml    # 以yaml形式输出

describe可以关注
1.内存、磁盘、PID压力
2.健康状态
3.网络是否可用
4.事件event

Label

1.可控制Pod生命周期
2.对调度产生影响
3.影响Network Policy

kubectl get nodes node01 --show-labels  # 查看节点标签
kubectl describe nodes node01			# 可以查看节点标签
kubectl label nodes node01 distype=ssd	# 打标签
kubectl label nodes node01 distype-		# 删除标签
kubectl label nodes node01 node-role.kuberbetes.io/work=	# 声明node1为work角色

Annotation

1.注释性信息，不影响调度
2.可以被程序引用，获取信息

kubectl describe nodes node01			# 可以查看节点注释
kubectl annotate nodes node01 app=test  # 添加注释
kubectl annotate nodes node01 app-		# 删除注释

Namespaces

kubectl get namespaces		# 查看命名空间
kubectl create namespace test	# 创建命名空间
kubectl delete namespaces test	# 删除命名空间

使用yaml文件创建
API-version：alpha(不推荐),beta(默认),稳定vX(发布)
查看API-version：
kubectl api-versions
kubectl explain namespaces

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: demo
  labels:
    app: demo

kubectl create -f my-namespace.yaml		# 创建
kubectl delete -f my-namespace.yaml		# 删除

Pod

常用命令

k8s资源管理最小单位

kubectl -nkube-system get pod 
kubectl -nkube-system get pod --watch
kubectl -nkube-system get pod -o wide
kubectl -nkube-system get pod -o yaml
kubectl -nkube-system get pod -o json
kubectl -nkube-system describe pod demo 
kubectl create -f pod.yaml			# 创建pod
kubectl delete -f pod.yaml			# 删除Pod
kubectl -nkube-system exec -it -c demo-1 bash	# 进入容器
kubectl apply -f pod.yaml			# 升级
kubectl -nkube-system edit pod demo				# 修改pod
kubectl -nkube-system patch pod demo -p '{json}'	# 升级

yaml

apiVersion: v1 #指定api版本，此值必须在kubectl apiversion中  
kind: Pod #指定创建资源的角色/类型  
metadata: #资源的元数据/属性  
  name: web04-pod #资源的名字，在同一个namespace中必须唯一  
  labels: #设定资源的标签，详情请见http://blog.youkuaiyun.com/liyingke112/article/details/77482384
    k8s-app: apache  
    version: v1  
    kubernetes.io/cluster-service: "true"  
  annotations:            #自定义注解列表  
    - name: String        #自定义注解名字  
spec:#specification of the resource content 指定该资源的内容  
  restartPolicy: Always #表明该容器一直运行，默认k8s的策略，在此容器退出后，会立即创建一个相同的容器  
  nodeSelector:     #节点选择，先给主机打标签kubectl label nodes kube-node1 zone=node1  
    zone: node1  
  containers:  
  - name: web04-pod #容器的名字  
    image: web:apache #容器使用的镜像地址  
    imagePullPolicy: Never #三个选择Always、Never、IfNotPresent，每次启动时检查和更新（从registery）images的策略，
                           # Always，每次都检查
                           # Never，每次都不检查（不管本地是否有）
                           # IfNotPresent，如果本地有就不检查，如果没有就拉取
    command: ['sh'] #启动容器的运行命令，将覆盖容器中的Entrypoint,对应Dockefile中的ENTRYPOINT  
    args: ["$(str)"] #启动容器的命令参数，对应Dockerfile中CMD参数  
    env: #指定容器中的环境变量  
    - name: str #变量的名字  
      value: "/etc/run.sh" #变量的值  
    resources: #资源管理，请求请见http://blog.youkuaiyun.com/liyingke112/article/details/77452630
      requests: #容器运行时，最低资源需求，也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行  
        cpu: 0.1 #CPU资源（核数），两种方式，浮点数或者是整数+m，0.1=100m，最少值为0.001核（1m）
        memory: 32Mi #内存使用量  
      limits: #资源限制  
        cpu: 0.5  
        memory: 32Mi  
    ports:  
    - containerPort: 80 #容器开发对外的端口
      name: httpd  #名称
      protocol: TCP  
    livenessProbe: #pod内容器健康检查的设置，详情请见http://blog.youkuaiyun.com/liyingke112/article/details/77531584
      httpGet: #通过httpget检查健康，返回200-399之间，则认为容器正常  
        path: / #URI地址  
        port: 80  
        #host: 127.0.0.1 #主机地址  
        scheme: HTTP  
      initialDelaySeconds: 180 #表明第一次检测在容器启动后多长时间后开始  
      timeoutSeconds: 5 #检测的超时时间  
      periodSeconds: 15  #检查间隔时间  
      #也可以用这种方法  
      #exec: 执行命令的方法进行监测，如果其退出码不为0，则认为容器正常  
      #  command:  
      #    - cat  
      #    - /tmp/health  
      #也可以用这种方法  
      #tcpSocket: //通过tcpSocket检查健康   
      #  port: number   
    lifecycle: #生命周期管理  
      postStart: #容器运行之前运行的任务  
        exec:  
          command:  
            - 'sh'  
            - 'yum upgrade -y'  
      preStop:#容器关闭之前运行的任务  
        exec:  
          command: ['service httpd stop']  
    volumeMounts:  #详情请见http://blog.youkuaiyun.com/liyingke112/article/details/76577520
    - name: volume #挂载设备的名字，与volumes[*].name 需要对应    
      mountPath: /data #挂载到容器的某个路径下  
      readOnly: True  
  volumes: #定义一组挂载设备  
  - name: volume #定义一个挂载设备的名字  
    #meptyDir: {}  
    hostPath:  
      path: /opt #挂载设备类型为hostPath，路径为宿主机下的/opt,这里设备类型支持很多种  

initContainer

initContainer：与container同级定义，初始化容器操作完成并退出后，主容器才运行。

static pod

static pod：将yaml文件放到默认路径/etc/kubernetes/manifests下，自动创建pod
特性：崩溃重启

Pod控制器

ReplicaSet

控制副本数量：replicas

deployment

创建无状态应用（自动创建ReplicaSet，控制副本，控制版本）

kubectl run image-nginx --replicas=3 test	# 创建deployment
kubectl get deployments
kubectl scale deployment --replicas=1 test	# 扩缩容
kubectl delete deployments test				# 删除deployment
kubectl rollout history deployment nginx deployment # 查看历史版本
kubectl set image deployment nginx-deployment nginx-container=nginx:latest --record=true # 升级镜像
kubectl rollout undo deployment nginx-deployment --to-revision=1	# 版本回退

DaemonSet

所有节点运行同一个Pod并保证副本数为1

StatefulSet

发布有状态服务：保证Pod的每个副本在整个生命周期中名称不变。
1.持久化存储
2.稳定网络标识
3.有序部署、有序扩展
4.有序收缩
注： 使用yaml创建StatefulSet必须声明ServiceName

Job

一次性任务
restartPolicy: Never/OnFailure
backoffLimit:
删除Job就会删除相关Pod

CronJob

定时任务
删除cronjob会删除job进而删除相关Pod

Service

通过Selector对Pod进行逻辑分组，这一组Pod能被Service访问到
Service分类：
ClusterIP：集群内部访问
NodePort：集群外部可访问
LoadBalancer：向外暴露服务
ExternalName：集群外部服务映射到k8s集群，底层依赖DNS

kube-proxy：负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡
iptables模式：
IPVS代理模式：底层为Hash，大量Service时表现出高性能。

ClusterIP

kubectl expose deployment test --type=ClusterIP --port=18080 --target-port=80	# 创建Service
kubectl get service
kubectl get endpoints	# 查看逻辑分组
curl <ClusterIP>:port	# 访问逻辑分组

Endpoints

ip添加到endpoints的两个条件
1.service的selector与pod的labels保持一直
2.pod状态ready

手动添加endpoints
1.Sevice的yaml中不指定selector
2.定义Endpoint.yaml，手动分组

NodePort

kubectl expose deployment test --type=NodePort--port=18080 --target-port=80	# 创建Service
curl <ClusterIP>:port
curl <NodeIP>:<nodeport>

ExternalIP

对外暴露服务
1.NodePort在所有节点暴露端口，ExternalIP在指定节点暴露端口
2.缺点，指定节点挂掉了，服务就不能访问了

ExternalName

集群外部服务映射到k8s集群，底层依赖DNS
创建service，指定externalName：如www.baidu.com

服务发现DNS

k8s通过DNS实现服务注册和服务发现。
其他应用可以通过Service Name即可访问
ServiceName会解析到ClusterIP或Pod IP
创建Service时指定ClusterIP就会解析到ClusterIP
创建Service时ClusterIP为None（headless Service）就会解析到PodIP

服务发现HostAliases

相比配置/etc/hosts,配置hostAliases，避免pod重新调度信息丢失。

Ingress

用于管理集群中服务的外部访问
Service：四层负载均衡，ip：port进行转发
Ingress：七层负载均衡，对URL、path、SSL进行转发
1.部署ingress-controller（nginx）
2.部署ingress

hostNetWork

指定hostNetWork=true // 直接使用宿主机网络
访问curl url/path

NodePort

不指定hostNetWork
访问curl url:nodeport/path

健康检查

两种探测器：
livenessProbe：探测失败重启
readinessProbe：探测失败NotReady
三种探针：
ExecAction：命令状态码0，诊断成功
TCPSocketAction：端口打开，诊断成功
HTTPGetAction：状态码大于等于200小于400，诊断成功
使用readiness探针结合Service使用，避免流量分发到非健康的Pod上。

数据存储

1.数据持久化到宿主机
2.Pod容器之间共享文件

volume

可以直接在pod中声明挂载volume

pv与pvc

PV:资源对象
PVC:PV的实例化
原理：pod挂载PVC，PVC根据Pod存储空间大小和访问模式寻找合适的PV进行绑定。

访问模式：
RWO：单node读写
ROM：多node只读
RMM：多node读写

pv三种回收策略
1.Retain：保留pv，不可再分配给其他pvc（若想再分配，eidt pv删除数据）
2.Recycle：保留pv，可再分配给其他pvc
3.Delete：删除资源和外部关联的存储资源

pv状态
Avaliable：尚未使用
Bound：已绑定
Released：pvc被删除
Failed：卷自动回收失败

ConfigMap

使用方式：
1.环境变量的方式：envFrom或env
2.volume挂载：
mountPath到目录：容器目录会被清空，只保存挂载文件（优点：configmap更新，pod同步自动更新）
mountPath到文件并指定subPath：可以避免以上问题

Secret

# 加密
echo "asdada" |base64
# 解密
echo "=YANSX" |base64 --decode

使用
1.环境变量
2.volume挂载

EmptyDir

存放临时数据
注意：容器崩溃不会丢失，容器删除才丢失

Pod节点分配

nodeSelector

有匹配的labels就分配，没有匹配的就挂起

Affinity and anti-Affinity

节点亲和（如labels亲和）
硬性要求：不满足不调度
软性要求：满足，权重高的优先调度
偏好要求：满足硬性要求，偏好设置满足优先

Pod亲和（如同一个应用不部署到同一个节点，添加Pod反亲和）