[云原生]Kubernetes - 资源管理(第3章)

本文介绍了Kubernetes中的资源管理,包括资源抽象、YAML语言的应用,以及命令式和声明式对象配置的区别与使用场景。重点讲解了命令式kubectl操作、YAML配置文件的编写,以及声明式apply命令的实践和优缺点对比。

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目录
  • 一、资源管理介绍
  • 二、YAML语言介绍
  • 三、资源管理方式
    • 3.1 命令式对象管理
    • 3.2 命令式对象配置
    • 3.3 声明式对象配置

参考:

  • Kubernetes(K8S) 入门进阶实战完整教程,黑马程序员K8S全套教程(基础+高级)_哔哩哔哩_bilibili

一、资源管理介绍

在Kubernetes中,所有的内容都抽象为资源,用户需要通过操作资源来管理Kubernetes。

Kubernetes的本质上就是一个集群系统,用户可以在集群中部署各种服务,所谓的部署服务,就是在Kubernetes集群中运行一个个的容器,并将指定的程序跑在容器中。

Kubernetes的最小管理单元是Pod而不是容器,所以只能将容器放在pod中,而Kubernetes一般也不会直接管理Pod,而是通过Pod控制器来管理Pod。

Pod可以提供服务之后,就要考虑如何访问Pod中服务,Kubernetes提供了Service资源实现这个功能。

当然,如果Pod中程序的数据需要持久化,Kubernetes还提供了各种存储系统。

image-20220309093128697

学习Kubernetes的核心,就是学习如何对集群上的PodPod控制器Service存储等各种资源进行操作。

二、YAML语言介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心,并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单,号称“一种人性化的数据格式语言”。

  • XML
<skybiubiu><age>100</age><address>ShenZhen</address>
  • YAML
skybiubiu: age: 100 address: ShenZhen

YAML的语法比较简单,主要有下面几个:

  • 大小写敏感
  • 使用缩进表示层级关系
  • 缩进不允许使用tab,只允许空格(低版本限制)
  • 缩进的空格数不重要,只要相同层级的元素左对齐即可
  • "#" 表示注释

YAML支持一下几种数据类型:

  • 纯量:单个的、不可再分的值

  • 对象:键值对的集合,又称为映射(mapping)/ 哈希(hash)/ 字典(dictionary)

  • 数组:一组按次序排列的值,又称为序列(sequence)/ 列表(list)

# 纯量,就是指的一个简单的值,字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期# 1. 布尔类型c1: true #(true/True都可以)# 2. 整型c2: 234# 3. 浮点型c3: 3.14# 4. null类型c4: ~# 5. 日期类型c5: 2018-02-17# 6. 时间类型c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00# 7. 字符串类型c7: skybiubiuc8: line1  : line2
# 对象# 形式一(推荐):skybiubiu: age: 100 address: ShenZhen# 形式二(了解):skybiubiu: {age: 100,address: Shenzhen}
# 数组# 形式一(推荐):address: - 南山 - 龙岗 # 形式二(了解):address: [南山,龙岗]

小提示:

  1. 书写yaml切记:,后面要加一个空格

  2. 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中,中间要使用---分割

  3. 下面是一个yaml转json的网站,可以通过它验证yaml是否书写正确

    https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

三、资源管理方式

  • 命令式对象管理:直接使用命令去操作Kubernetes资源

    kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

  • 命令式对象配置:通过命令配置和配置文件去操作Kubernetes资源

    kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

  • 声明式对象配置:通过apply命令和配置文件去操作Kubernetes资源

    kubectl apply -f nginx-pod.yaml

类型操作对象适用环境优点缺点
命令式对象管理对象测试简单只能操作活动对象,无法审计
命令式对象配置文件开发可以审计、跟踪项目大时,配置文件多,操作麻烦
声明式对象配置目录开发支持目录操作意外情况下难以调试

3.1 命令式对象管理

kubectl命令

kubectl是kubernetes集群的命令行工具,通过它能够对集群本身进行管理,并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下:

kubectl [command] [type] [name] [flags]

command:指定要对资源执行的操作,例如:create、get、delete

type:指定资源类型,比如deployment、pod、service

name:指定资源的名称、名称大小写敏感

flags:指定额外的可选参数

# 查看所有Podkubectl get pod# 查看某个Podkubectl get pod pod_name# 查看某个Pod,以yaml格式展示结果kubectl get pod pod_name -o yaml

资源类型

kubernetes中所有的内容都抽象为资源,可以通过下面的命令进行查看:

kubectl api-resources

经常适用的资源有下面这些:

资源分类资源名称缩写资源作用
集群级别资源nodesno集群组成部分
namespacesns隔离Pod
pod资源podspo装载容器
pod资源控制器replicationcontrollersrc控制pod资源
replicasetsrs控制pod资源
deploymentsdeploy控制pod资源
daemonsetsds控制pod资源
jobs控制pod资源
cronjobscj控制pod资源
horizontalpodautoscalershpa控制pod资源
statefulsetssts控制pod资源
服务发现资源servicessvc统一pod对外接口
ingressing统一pod对外接口
存储资源volumeattachments存储
persistentvolumespv存储
persistentvolumeclaimspvc存储
配置资源configmapscm配置
secrets配置

操作

Kubernetes允许对资源进行多种操作,可以通过--help查看详细的操作命令

kubectl --help

经常使用的操作有下面这些:

命令分类命令翻译命令作用
基本命令create创建创建一个资源
edit编辑编辑一个资源
get获取获取一个资源
patch更新更新一个资源
delete删除删除一个资源
explain解释展示资源文档
运行和调试run运行在集群中运行一个指定的镜像
expose暴露暴露资源为Service
describe描述显示资源内部信息
logs日志输出容器在 pod 中的日志输出容器在 pod 中的日志
attach缠绕进入运行中的容器进入运行中的容器
exec执行容器中的一个命令执行容器中的一个命令
cp复制在Pod内外复制文件
rollout首次展示管理资源的发布
scale规模扩(缩)容Pod的数量
autoscale自动调整自动调整Pod的数量
高级命令applyrc通过文件对资源进行配置
label标签更新资源上的标签
其他命令cluster-info集群信息显示集群信息
version版本显示当前Server和Client的版本

下面以一个 namespace / pod 的创建和删除简单演示一下命令的使用:

# 创建一个namespace[root@k8s-master ~]# kubectl create namespace devnamespace/dev created# 获取namespace[root@k8s-master ~]# kubectl get nsNAME              STATUS   AGEdefault           Active   18hdev               Active   6skube-node-lease   Active   18hkube-public       Active   18hkube-system       Active   18h# 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod[root@k8s-master ~]# kubectl run pod --image=nginx:latest -n devpod/pod created# 查看新创建的Pod[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -n devNAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGEpod    1/1     Running   0          61s# 删除指定的Pod[root@k8s-master ~]# kubectl delete pods pod -n devpod "pod" deleted# 删除指定的namespace[root@k8s-master ~]# kubectl delete ns devnamespace "dev" deleted

3.2 命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作Kubernetes资源。

  1. 创建一个nginxpod.yaml,内容如下:
# 1. 创建namespace---apiVersion: v1kind: Namespacemetadata:  name: dev...# 2. 创建Pod(在dev这个namespace中)---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: nginxpod namespace: devspec: containers: - name: nginx-containers   image: nginx:latest...
  1. 执行create命令,创建资源:
[root@k8s-master k8s-yaml]# kubectl create -f nginxpod.yamlnamespace/dev createdpod/nginxpod created

此时发现创建了两个资源对象,分别是namespace和pod

  1. 执行get命令,查看资源:
[root@k8s-master k8s-yaml]# kubectl get -f nginxpod.yamlNAME            STATUS   AGEnamespace/dev   Active   52sNAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGEpod/nginxpod   1/1     Running   0          52s
  1. 执行delete命令,删除资源:
[root@k8s-master k8s-yaml]# kubectl delete -f nginxpod.yamlnamespace "dev" deletedpod "nginxpod" deleted

此时发现两个资源对象被删除了

总结:命令式对象配置的方式操作资源,可以简单的认为,命令 + yaml 配置文件(里面是命令需要的各种参数)。

3.3 声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似,但是它只有一个命令apply

# 第一次执行时,发现创建了资源[root@k8s-master k8s-yaml]# kubectl apply -f nginxpod.yamlnamespace/dev createdpod/nginxpod created# 第二次执行时,发现资源没有变动[root@k8s-master k8s-yaml]# kubectl apply -f nginxpod.yamlnamespace/dev unchangedpod/nginxpod unchanged

总结:其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态(在yaml中定义状态)

​ 使用apply操作资源时:

​如果资源不存在,就创建,相当于 kubectl create

​如果资源已存在,就更新,相当于 kubectl patch

扩展:kubectl 可以在node节点上运行吗?
kubectl的运行时需要进行配置的,它的配置文件是 $HOME/.kube,如果想要在node节点运行此命令,需要将master上的.kube文件复制到node节点,即在master节点上执行如下的操作。

scp -r HOME/.kube k8s-node01: HOME/

使用推荐:三种方式资源管理方式应该怎么用?

  • 创建/更新资源,使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml
  • 删除资源,使用命令式对象配 甘肃党政培训 www.gzganxun.cn 置 kubectl delete -f XXX.yaml
  • 查询资源,使用命令式对象管理 kubectl get/describe 资源名称
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