Kubernetes—资源管理

2022-11-22 17:17:07 浏览数 (1)

3. 资源管理

3.1 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集群中运行一个个的容器，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的。
  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上的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作

3.2 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"。

代码语言：javascript复制
<heima>
    <age>15</age>
    <address>Beijing</address>
</heima>
代码语言：javascript复制
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）
代码语言：javascript复制
# 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
代码语言：javascript复制
# 对象
# 形式一(推荐):
heima:
  age: 15
  address: Beijing
# 形式二(了解):
heima: {age: 15,address: Beijing}
代码语言：javascript复制
# 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

3.3 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

代码语言：javascript复制
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

代码语言：javascript复制
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

代码语言：javascript复制
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、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

3.3.1 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：

代码语言：javascript复制
kubectl [command] [type] [name] [flags]

comand：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

代码语言：javascript复制
# 查看所有pod
kubectl get pod 

# 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:

代码语言：javascript复制
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

集群级别资源

nodes

no

集群组成部分

namespaces

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

deployments

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

volumeattachments

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

代码语言：javascript复制
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

apply

rc

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下命令的使用：

代码语言：javascript复制
# 创建一个namespace
[root@master ~]# kubectl create namespace dev
namespace/dev created

# 获取namespace
[root@master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   21h
dev               Active   21s
kube-node-lease   Active   21h
kube-public       Active   21h
kube-system       Active   21h

# 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod
[root@master ~]# kubectl run pod --image=nginx:latest -n dev
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/pod created

# 查看新创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod   1/1     Running   0          21s

# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
pod "pod" deleted

# 删除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
3.3.2 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：

代码语言：javascript复制
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest

2）执行create命令，创建资源：

代码语言：javascript复制
[root@master ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

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：

代码语言：javascript复制
[root@master ~]#  kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   18s

NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod    1/1     Running   0          17s

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：

代码语言：javascript复制
[root@master ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted

此时发现两个资源对象被删除了

代码语言：javascript复制
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）
3.3.3 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。

代码语言：javascript复制
# 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
代码语言：javascript复制
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，相当于 kubectl patch

扩展：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节点上，即在master节点上执行下面操作：

代码语言：javascript复制
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
kubernetes 容器 node.js

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