一.Deployment 资源详解
如果Pod出现故障,对应的服务也会挂掉,所以Kubernetes提供了一个Deployment的概念 ,目的是让Kubernetes去管理一组Pod的副本,也就是副本集 ,这样就能够保证一定数量的副本一直可用,不会因为某一个Pod挂掉导致整个服务挂掉。
Deployment 还负责在 Pod 定义发生变化时,对每个副本进行滚动更新(Rolling Update)。
x 使用yaml创建Deployment
k8s deployment资源创建流程:
1. 用户通过 kubectl 创建 Deployment。
2. Deployment 创建 ReplicaSet。
3. ReplicaSet 创建 Pod。
对象的命名方式是:子对象的名字 = 父对象名字 + 随机字符串或数字
Deployment是一个定义及管理多副本应用(即多个副本 Pod)的新一代对象,与Replication Controller相比,它提供了更加完善的功能,使用起来更加简单方便。
1.1 deployment 实例
例1:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:selector:matchLabels:app: nginxreplicas: 2template:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.7.9ports:- containerPort: 80
例2:在上面yaml的基础上添加了volume
[root@kube-master sa]# cat deployment.yaml
apiVersion: apps/v1 #注意版本号
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:selector: #属性,选择器matchLabels:app: nginxreplicas: 2 #管理的副本个数template: #模板属性metadata: #对pod的描述labels:app: nginxspec:volumes: #定义共享卷- name: nginx-volemptyDir: {}containers:- name: nginximage: daocloud.io/library/nginxports:- containerPort: 80volumeMounts: #定义挂载卷- mountPath: "/usr/share/nginx/html"name: nginx-vol
1.2 文件说明
#创建Deployment:
#将上述的YAML文件保存为deployment.yaml,然后创建Deployment:
[root@kube-master prome]# kubectl apply -f deployment.yaml
deployment.apps/nginx-deployment created# 检查Deployment的列表:启动之后需要创建时间比较长
# 通过 kubectl get 命令检查这个 YAML 运行起来的状态:
[root@kube-master prome]# kubectl get deployments
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 2/2 2 2 2m22s[root@kube-master prome]# kubectl get pods -l app=nginx
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-deployment-59c4b86474-2llrt 1/1 Running 0 2m51s
nginx-deployment-59c4b86474-n2r2m 1/1 Running 0 2m51s# 在这里加上了一个 -l 参数,即获取所有匹配 app: nginx 标签的 Pod。需要注意的是,在命令行中,所有 key-value 格式的参数,都使用"="而非":"表示。# 删除Deployment:
[root@kube-master ~]# kubectl delete deployments nginx-deployment
deployment "nginx-deployment" deleted#或者
[root@kube-master ~]# kubectl delete -f deployment.yaml
1.3 deployment可用字段
replicas: 1 # 声明副本数目
revisionHistoryLimit: 3 # 保留历史版本
selector: # 选择器
二.Service 服务
k8s 内部域名访问方式 ..svc.cluster.local
2.1 创建service
# 1.创建一个depl
[root@kub-k8s-master prome]# vim nginx-depl.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: dep01
spec:selector:matchLabels:app: webreplicas: 2template:metadata:labels:app: webspec:containers:- name: testnginx9image: daocloud.io/library/nginxports:- containerPort: 80
[root@kub-k8s-master prome]# kubectl apply -f nginx-depl.yml
deployment.apps/nginx-deployment created#2. 创建service并且以nodePort的方式暴露端口给外网:
[root@kub-k8s-master prome]# vim nginx_svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysvc
spec:type: NodePort #类型ports:- port: 8080nodePort: 30001targetPort: 80selector: #选择器app: web[root@kub-k8s-master prome]# kubectl apply -f nginx_svc.yaml
service/mysvc created# 3.测试
[root@kub-k8s-master prome]# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 5d18h
mysvc NodePort 10.100.166.208 <none> 8080:30001/TCP 21s
2.2 页面请求测试
2.3 pod内部请求测试
# 进入docker容器
[root@kube-master sa]# kubectl exec -it dep01-694c5dbcd-ccdsv /bin/bash
# 请求root@dep01-694c5dbcd-ccdsv:/# curl mysvc.default.svc.cluster.local:8080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>body {width: 35em;margin: 0 auto;font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p><p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
2.4 端口解析
# 解析
port
port是暴露在cluster ip上的端口,port提供了集群内部客户端访问service的入口,即clusterIP:port。nodeport
nodePort 提供了集群外部客户端访问 Service 的一种方式,nodePort 提供了集群外部客户端访问 Service 的端口,通过 nodeIP:nodePort 提供了外部流量访问k8s集群中service的入口。targetPort
targetPort是pod的端口,从port和nodePort来的流量经过kube-proxy流入到后端pod的targetPort上,最后进入容器。containerPort
containerPort是pod内部容器的端口,targetPort映射到containerPort。
2.5 kube-proxy 使用ipvs
[root@kube-master ~]# kubectl get configmap kube-proxy -n kube-system -o yaml > kube-proxy-configmap.yaml
[root@kube-master ~]# sed -i 's/mode: ""/mode: "ipvs"/' kube-proxy-configmap.yaml
[root@kube-master ~]# kubectl apply -f kube-proxy-configmap.yaml
[root@kube-master ~]# rm -f kube-proxy-configmap.yaml
[root@kube-master ~]# kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}' 后续请求时,可以发现已经通过了算法进行调度
[root@kube-master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.17.0.1:30001 rr-> 10.244.1.34:80 Masq 1 0 0 -> 10.244.2.31:80 Masq 1 0 0
TCP 192.168.96.143:30001 rr-> 10.244.1.34:80 Masq 1 0 12 -> 10.244.2.31:80 Masq 1 0 12
三.k8s服务暴露
3.1 ClusterIP
此类型会提供一个集群内部的虚拟IP(与Pod不在同一网段),以供集群内部的pod之间通信使用。ClusterIP也是Kubernetes service的默认类型。
3.2 NodePort
外网client--->nodeIP+nodePort--->podIP+PodPort
为每个节点暴露一个端口,通过nodeip + nodeport可以访问这个服务,同时服务依然会有cluster类型的ip+port。内部通过clusterip方式访问,外部通过nodeport方式访问。
3.3 loadbalance
LoadBalancer在NodePort基础上,K8S可以请求底层云平台创建一个负载均衡器,将每个Node作为后端,进行服务分发。
3.4 Ingress
Ingress是一种HTTP方式的路由转发机制,为K8S服务配置HTTP负载均衡器,通常会将服务暴露给K8S群集外的客户端。
四.Ingress 暴露服务
> 要理解ingress,需要区分两个概念,ingress和ingress-controller:
> ingress对象:
> 指的是k8s中的一个api对象,一般用yaml配置。作用是定义请求如何转发到service的规则,可以理解为配置模板。
> ingress-controller:
> 具体实现反向代理及负载均衡的程序,对ingress定义的规则进行解析,根据配置的规则来实现请求转发。
> 简单来说,ingress-controller才是负责具体转发的组件,通过各种方式将它暴露在集群入口,外部对集群的请求流量会先到ingress-controller,而ingress对象是用来告诉ingress-controller该如何转发请求,比如哪些域名哪些path要转发到哪些服务等等。
> service 的表现形式为IP:PORT,即工作在第四层传输层(TCP/IP层),对于不同的URL地址经常对应用不同的后端服务或者虚拟服务器,这些应用层的转发机制仅通过kubernetes的service机制是无法实现的,这种情况我么可以使用ingress策略定义和一个具体的ingress Controller.
> Ingress提供七层负载均衡能力,可以通过 Ingress 配置提供外部可访问的 URL、负载均衡、SSL、基于名称的虚拟主机等。作为集群流量接入层,Ingress 的高可靠性显得尤为重要。
4.1 ingress详解
-
这个负载均衡是基于nginx七层反向代理来实现的,ingress工作原理如下图:
-
外部客户端通过访问负载均衡器,然后调度到service上,然后在调度到IngressController,IngressController通过Ingress规则(域名或虚拟主机)访问到后端pod,而在Ingress规则当中对应的主机是由service分组来设定的,可以看到,这幅图有2种service,最上面的service是用来对外提供服务的,而下面2个service仅仅是用来分pod组的
Kubernetes 并没有自带 Ingress Controller,实际上ingress-controller只是一个统称,具体实现有多种,需要自己单独安装,目前,由k8s维护的ingress-controller只有google云的GCE与ingress-nginx两个,常用的是 Ingress-nginx Controller.
Ingress 一般由三个组件组成:
1. Nginx 反向代理负载均衡器
2. Ingress Controller 可以理解为控制器,它通过不断的跟 Kubernetes API 交互,实时获取后端 Service、Pod 等的变化,比如新增、删除等,然后结合 Ingress 定义的规则生成配置,然后动态更新上边的 Nginx 负载均衡器,并刷新使配置生效,来达到服务自动发现的作用。
3. Ingress 则是定义规则,通过它定义某个域名的请求过来之后转发到集群中指定的 Service。它可以通过 Yaml 文件定义,可以给一个或多个 Service 定义一个或多个 Ingress 规则。
4.2 如何创建 Ingress 资源
-
Ingress 中的spec字段是Ingress资源的核心组成部分,主要包含以下3个字段:
-
rules:用于定义当前Ingress资源的转发规则列表;由rules定义规则,或没有匹配到规则时,所有的流量会转发到由backend定义的默认后端。
-
backend:默认的后端,用于服务那些没有匹配到任何规则的请求;定义Ingress资源时,必须要定义backend或rules两者之一,该字段用于让负载均衡器指定一个全局默认的后端。
-
tls:TLS配置,目前仅支持通过默认端口443提供服务,如果要配置指定的列表成员指向不同的主机,则需要通过SNI TLS扩展机制来支持该功能。
-
4.3 部署 Ingress 控制器(Nginx)
4.3.1 下载ingress controller
[root@k8s-master ~]# cd /mnt/
[root@k8s-master mnt]# wget https://codeload.github.com/kubernetes/ingress-nginx/tar.gz/refs/tags/controller-v1.3.1
[root@k8s-master mnt]# tar xf ingress-nginx-controller-v1.3.1.tar.gz
[root@k8s-master mnt]# cd ingress-nginx-controller-v1.3.1/deploy/static/provider/cloud
[root@k8s-master cloud]# ls
deploy.yaml kustomization.yaml
[root@k8s-master cloud]# cd
[root@k8s-master ~]# vim deploy.yaml #修改配置文件
找到已下apiserver的版本:
# 390行修改
kind: DaemonSet #将原来的Deployment修改为DaemonSet# 415行下边添加
hostNetwork: true #添加此配置
需要修改的地方:
kind: DaemonSet:
官方原始文件使用的是deployment,replicate 为 1,这样将会在某一台节点上启动对应的nginx-ingress-controller pod。外部流量访问至该节点,由该节点负载分担至内部的service。测试环境考虑防止单点故障,改为DaemonSet然后删掉replicate ,配合亲和性部署在制定节点上启动nginx-ingress-controller pod,确保有多个节点启动nginx-ingress-controller pod,后续将这些节点加入到外部硬件负载均衡组实现高可用性。
hostNetwork: true:
添加该字段,暴露nginx-ingress-controller pod的服务端口(80)
4.3.2 创建ingress-controller
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f deploy.yaml查看ingress-controller资源
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -n ingress-nginx
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-ingress-controller-s8vnl 1/1 Running 0 98m
nginx-ingress-controller-ztxz4 1/1 Running 0 97m[root@k8s-master cloud]# kubectl get ingressclass
NAME CONTROLLER PARAMETERS AGE
nginx k8s.io/ingress-nginx <none> 38m
测试ingress
创建两个应用和service
[root@k8s-master ~]# vim my-apache.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: my-apache
spec:selector:matchLabels:run: my-apachereplicas: 2template:metadata:labels:run: my-apachespec:containers:- name: my-apacheimage: daocloud.io/library/httpd:2.4ports:- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: my-apachelabels:run: my-apache
spec:#type: NodePortports:- port: 80targetPort: 80#nodePort: 30002selector:run: my-apache[root@k8s-master ~]# cat my-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: my-nginx
spec:selector:matchLabels:run: my-nginxreplicas: 2template:metadata:labels:run: my-nginxspec:containers:- name: my-nginximage: daocloud.io/library/nginx:1.7.9ports:- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: my-nginxlabels:run: my-nginx
spec:#type: NodePortports:- port: 80targetPort: 80#nodePort: 30001selector:run: my-nginx创建pod和service
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f my-apache.yaml
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f my-nginx.yaml查看资源
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-apache-d49c8b95c-8z8l9 1/1 Running 0 125m
my-apache-d49c8b95c-d9q5s 1/1 Running 0 125m
my-nginx-5fdc96f9b4-bmf6s 1/1 Running 0 124m
my-nginx-5fdc96f9b4-qfw8c 1/1 Running 0 124m
[root@k8s-master ~]# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 20d
my-apache NodePort 10.99.178.186 <none> 80/TCP 125m
my-nginx NodePort 10.97.171.188 <none> 80/TCP 124m
配置ingress转发文件
[root@k8s-master ~]# cat ingress-test.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: test-ingressnamespace: defaultannotations:nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:ingressClassName: nginxrules: #定义转发规则- host: test.apache.ingress #指定域名方式http:paths:- path: / #指定访问的路径pathType: Prefix #定义路径的类型backend: #定义转发后端的服务service: #定义转发的servicename: my-apacheport:number: 80- host: test.nginx.ingresshttp:paths:- path: /pathType: Prefixbackend:service:name: my-nginxport:number: 80[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f ingress-test.yaml
[root@k8s-master ~]# kubectl get ingress
NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE
test-ingress <none> test.apache.ingress,test.nginx.ingress 80 119m
4.3.3 修改ingress转发类型
[root@k8s-master ~]# kubectl edit svc ingress-nginx-controller -n ingress-nginx
# 将type修改为NodePort
nginx-ingress-controller运行在node1,node2两个节点上。
如果网络中有dns服务器,在dns中把这两个域名映射到nginx-ingress-controller运行的任意一个节点上,如果没有dns服务器只能修改host文件了。
任意一个节点上操作:(客户端解析)
我这里有两个节点部署了控制器,ip分别为172.16.229.5,172.16.229.6 ,如果有多个,可以随便选。
在wind电脑设置本地解析
172.16.229.5 test.nginx.ingress
172.16.229.6 test.apache.ingress