k8s资源管理

k8s资源管理

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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。
（1）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，其实就是在kubernetes集群中运行一个个容器，并将指定的程序跑在容器中。
（2）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。
（3）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。
（4）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。

学习kubernetes的核心就是学习如何对集群中pod、pod控制器、service、存储等各种资源进行操作

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"。

<heima>
    <age>15</age>
    <address>Beijing</address>
</heima>

heima:
  age: 15
  address: Beijing

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支持以下几种数据类型：

• 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 (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: heima     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 
c8: line1
    line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格

# 对象
# 形式一(推荐):
heima:
  age: 15
  address: Beijing
# 形式二(了解):
heima: {age: 15,address: Beijing}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:
  - 顺义
  - 昌平  
# 形式二(了解):
address: [顺义,昌平]

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—分隔
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

二、资源管理方式

（1）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

（2）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/path -f nginx-pod.yml

（3）声明式对象配置：通过apply和配置文件去操作kubernetes资源
Kubectl apply -f nginx-pod.yml

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、跟踪
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

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，比如：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pod
kubectl get pods

//查看某个pod
kubectl 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

经常使用的资源有下面这些：

资源分类	资源名称	缩写	资源作用
集群资源	nodes	no	集群组成部分
Namespaces	namespace	ns	隔离pod
Pod资源	pods	po	装载容器
Pod资源控制器	replicationcontrollers	rc	控制pod资源
	replicasets	rs	控制pod资源
	deployment	deploy	控制pod资源
	daemonsets	ds	控制pod资源
	jobs		控制pod资源
	cronjobs cj 控制pod资源
	horizontalpodautoscalers	hpa	控制pod资源
	statefulsets	sts	控制pod资源
服务发现资源	services	svc	统一pod对外接口
	ingress	ing	统一pod对外接口
存储资源	volumeattachements		存储
	persistentvolumes	pv	存储
	persistentvolumeclaims	pvc	存储
配置资源	configmaps	cm	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：
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
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

apply Rc 通过文件对资源进行配置
label 标签 通过文件对资源进行配置

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版本

下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示：

//创建一个namespace
Kubectl create namespace cy

//获取namespace
Kubectl get ns

default：所有未指定的Namespace的对象都会被分配在default命名空间。
kube-node-lease：集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入。
kube-public：此命名空间的资源可以被所有人访问（包括未认证用户）。
kube-system：所有由kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间。

//在此namespace下创建并运行一个nginx的pod
Kubectl  run  pod1  --image=nginx  -n cy

//查看新创建的pod
Kubectl   get  pod1  -n  cy

//删除指定pod
Kubectl   delete   pod  pod-xxxxxx

//删除指定的namespace
Kubectl   delete   ns   cy

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：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata: 
  name: cy
---

apiVersion: v1
kind: pod
metadata: 
  name: nginxpod
  namespace: cy
spec: 
  containers: 
  - name: nginx-containers
   image: nginx:latest

（2）执行create命令，创建资源
kubectl create -f nginxpod.yaml
此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

（3）执行get命令，查看资源
Kubectl get -f nginxpod.yaml
这样就显示了两个资源对象的信息

（4）执行delete命令，删除资源
Kubectl delete -f nginxpod.yaml
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、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。
//首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
Kubectl apply -f nginxpod.yaml

//再执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
Kubectl apply -f nginxpod.yaml

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：
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，就相当于kubectl patch

kubectl可以在node节点上运行吗？
Kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件时$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节点上，即在master节点上执行下面操作
scp -r HOME/.kube node1:HOME/

使用推荐：三种方式应该怎么用？
（1）创建/更新资源，使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml
（2）删除资源，使用命令式对象配置 kubectl delete -f XXX.yaml
（3）查询资源 使用命令式对象管理 kubectl get(describe)资源名称