【k8s】资源管理命令-陈述式

一、资源管理介绍

1、资源管理概念

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的本质就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，起始就是在kubernetes集群中运行一个个容器，并将指定的程序跑在容器中。

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。

Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod，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

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。

k8s中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/683.html

2、资源管理方式

陈诉式管理方法：通过命名式语句来实现对资源管理。

例：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

例：kubectl create/path -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

例：kubectl apply -f nginx-pod.yaml

类型操作对象使用环境优点缺点
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
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

二、陈述式资源管理方法

1、基本概念

1.kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口
2.kubectl 是官方的CLI命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，将用户在命令行输入的命令，组织并转化为 apiserver 能识别的信息，进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径
3.kubectl 的命令大全
kubectl --help
k8s中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/683.html
4.对资源的增、删、查操作比较方便，但对改的操作就不容易了

2、基本命令

//查看版本信息
kubectl version

//查看资源对象简写
kubectl api-resources

//查看集群信息 
kubectl cluster-info

//配置kubectl自动补全
source <(kubectl completion bash)

//node节点查看日志
journalctl -u kubelet -f

3、基本信息查看

kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace]
获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式
resource可以是具体资源名称，如pod nginx-xxx；也可以是资源类型，如pod；或者all(仅展示几种核心资源，并不完整)
--all-namespaces 或 -A ：表示显示所有命令空间，
--show-labels ：显示所有标签
-l app ：仅显示标签为app的资源
-l app=nginx ：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源

//查看 master 节点状态
kubectl get componentstatuses
简写：kubectl get cs

//查看命令空间
kubectl get namespace
kubectl get ns
//命令空间的作用：用于允许不同 命令空间 的 相同类型 的资源 重名的

//查看default命名空间的所有资源
kubectl get all [-n default]

//创建命名空间app
kubectl create ns app
kubectl get ns

//删除命名空间app
kubectl delete namespace app
kubectl get ns          

//在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-lp）kubectl create deployment nginx-lp2 --image=nginx --port=80 --replicas=2 -n kube-public 
deployment.apps/nginx-lp2 created

//描述某个资源的详细信息
kubectl describe deployment nginx-wl -n kube-public   查看控制器详细信息
kubectl describe pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public   查看Pod详细信息

//查看命名空间kube-public 中的pod 信息
kubectl get pods -n kube-public
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz   1/1     Running   0          24m

//kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录
kubectl exec -it nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz bash -n kube-public

//删除（重启）pod资源，由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来
kubectl delete pod nginx-lp-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public

//若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod
kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0
#grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终止pod

//扩缩容
kubectl scale deployment nginx-lp --replicas=2 -n kube-public    # 扩容
kubectl scale deployment nginx-lp --replicas=1 -n kube-public    # 缩容

//删除副本控制器
kubectl delete deployment nginx-lp -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-lp -n kube-public

三、项目的生命周期：创建-->发布-->更新-->回滚-->删除

1、创建    kubectl create命令

●创建并运行一个或多个容器镜像。
●创建一个deployment 或job 来管理容器。
kubectl create --help

//启动 nginx 实例，暴露容器端口 80，设置副本数 3
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3
 
kubectl get pods
kubectl get all


2、发布    kubectl expose命令

●将资源暴露为新的 Service。
kubectl expose --help

//为deployment的nginx创建service，并通过Service的80端口转发至容器的80端口上，Service的名称为nginx-service，类型为NodePort
kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

------------------------------------------------------------------------------------------
Kubernetes 之所以需要 Service，一方面是因为 Pod 的 IP 不是固定的（Pod可能会重建），另一方面则是因为一组 Pod 实例之间总会有负载均衡的需求。
Service 通过 Label Selector 实现的对一组的 Pod 的访问。
对于容器应用而言，Kubernetes 提供了基于 VIP（虚拟IP） 的网桥的方式访问 Service，再由 Service 重定向到相应的 Pod。

service 的 type 类型：
●ClusterIP：提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问（service默认类型)

●NodePort：在每个Node上打开一个端口以供外部访问，Kubernetes将会在每个Node上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的，通过 NodeIp:NodePort 的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。
每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

●LoadBalancer：通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置Service的场景。通过外部的负载均衡器来访问，通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

●externalName：将service名称映射到一个DNS域名上，相当于DNS服务的CNAME记录，用于让Pod去访问集群外部的资源，它本身没有绑定任何的资源。


headless clusterIP  无头模式  
------------------------------------------------------------------------------------------

//查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE            NOMINATED NODE
pod/nginx-cdb6b5b95-fjm2x   1/1     Running   0          44s   172.17.26.3   192.168.80.11   <none>
pod/nginx-cdb6b5b95-g28wz   1/1     Running   0          44s   172.17.36.3   192.168.80.12   <none>
pod/nginx-cdb6b5b95-x4m24   1/1     Running   0          44s   172.17.36.2   192.168.80.12   <none>

NAME                    TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
service/kubernetes      ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        14d   <none>
service/nginx-service   NodePort    10.0.0.189   <none>        80:44847/TCP   18s   run=nginx

//查看关联后端的节点
kubectl get endpoints

//查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx

//在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
//外部访问的IP和端口
TCP  192.168.80.11:44847 rr
  -> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0     
//pod集群组内部访问的IP和端口
TCP  10.0.0.189:80 rr
  -> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         
  
//在 node02 节点上操作，同样方式查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
TCP  192.168.80.12:44847 rr
  -> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         
 
TCP  10.0.0.189:80 rr
  -> 172.17.26.3:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.2:80               Masq    1      0          0         
  -> 172.17.36.3:80               Masq    1      0          0         

curl 10.0.0.189
curl 192.168.80.11:44847
//在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-fjm2x
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-g28wz
kubectl logs nginx-cdb6b5b95-x4m24


3、更新    kubectl set

●更改现有应用资源一些信息。
kubectl set --help

//获取修改模板
kubectl set image --help
Examples:
  # Set a deployment's nginx container image to 'nginx:1.9.1', and its busybox container image to 'busybox'.
  kubectl set image deployment/nginx busybox=busybox nginx=nginx:1.9.1

//查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.80.11:44847
curl -I http://192.168.80.12:44847

//将nginx 版本更新为 1.15 版本
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15

//处于动态监听 pod 状态，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成一个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推
kubectl get pods -w

//再看更新好后的 Pod 的 ip 会改变
kubectl get pods -o wide

//再看 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.80.11:44847
curl -I http://192.168.80.12:44847


4、回滚    kubectl rollout 

●对资源进行回滚管理
kubectl rollout --help

//查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx 

//执行回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/nginx

//执行回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1

//检查回滚状态
kubectl rollout status deployment/nginx


5、删除    kubectl delete

//删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx

//删除service
kubectl delete svc/nginx-service

kubectl get all


//金丝雀发布（Canary Release）

Deployment控制器支持自定义控制更新过程中的滚动节奏，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。
（1）更新deployment的版本，并配置暂停deployment
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx

kubectl rollout status deployment/nginx　　#观察更新状态

（2）监控更新的过程，可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源，就是因为使用了pause暂停命令
kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.80.11:44847

（3）确保更新的pod没问题了，继续更新
kubectl rollout resume deployment/nginx

（4）查看最后的更新情况
kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.80.11:44847

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