4--k8s之资源管理 ； yaml语言
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，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。 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。
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
二、YAML 文件详解
1、YAML 文件概述
k8s 集群中对资源管理和资源对象编排部署都可以通过声明样式（YAML）文件来解决，也 就是可以把需要对资源对象操作编辑到 YAML 格式文件中，我们把这种文件叫做资源清单文 件，通过 kubectl 命令直接使用资源清单文件就可以实现对大量的资源对象进行编排部署了。
2、YAML 文件书写格式
1、资源清单文件
2、资源编排
3、YAML 介绍
YAML ：仍是一种标记语言。为了强调这种语言以数据做为中心，而不是以标记语言为重点。
YAML 是一个可读性高，用来表达数据序列的格式。
4、YAML 基本语法
# 1、 缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
# 2、 低版本缩进时不允许使用 Tab 键，只允许使用空格
# 3、 使用#标识注释，从这个字符一直到行尾，都会被解释器忽略
# 4、 使用---表示新的yaml文件开始
# 5、 大小写敏感
5、YAML组成
1、控制器定义
2、被控制对象
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
6、yaml配置文件详解
apiVersion：v1 #必选，指定K8s部署的API的版本号
kind:Pod #必选，资源类型Pod
metadata: # 必选，记录部署应用的元数据
name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的 Pod 名称
namespace: web-testing # 可选，不指定默认为 default，Pod 所在的命名空间
labels: # 可选，标签选择器，一般用于 Selector
- app: nginx
annotations: # 可选，注释列表
- app: nginx
spec: # 必选，用于部署容器的详细信息
containers: # 必选，容器列表
- name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的容器名称
image: nginx:v1 # 必选，容器所用的镜像的地址
imagePullPolicy: Always # 可选，镜像拉取策略
workingDir: /usr/share/nginx/html # 可选，容器的工作目录
volumeMounts: # 可选，存储卷配置（容器内部挂载）
- name: webroot # 存储卷名称
mountPath: /usr/share/nginx/html # 挂载目录
readOnly: true # 只读
ports: # 可选，容器需要暴露的端口号列表
- name: http # 端口名称
containerPort: 80 # 端口号
protocol: TCP # 端口协议，默认 TCP
env: # 可选，环境变量配置
- name: TZ # 变量名
value: Asia/Shanghai
- name: LANG
value: en_US.utf8
resources: # 可选，资源限制和资源请求限制
limits: # 最大限制设置
cpu: 1000m
memory: 1024MiB
requests: # 启动所需的资源
cpu: 100m
memory: 512MiB
readinessProbe: # 可选，容器状态检查
httpGet: # 检测方式
path: / # 检查路径
port: 80 # 监控端口
timeoutSeconds: 2 # 超时时间
initialDelaySeconds: 60 # 初始化时间
livenessProbe: # 可选，监控状态检查
exec: # 检测方式
command:
- cat
- /health
httpGet: # 检测方式
path: /_health
port: 8080
httpHeaders:
- name: end-user
value: jason
tcpSocket: # 检测方式
port: 80
initialDelaySeconds: 60 # 初始化时间
timeoutSeconds: 2 # 超时时间
periodSeconds: 5 # 检测间隔
successThreshold: 2 # 检查成功为 2 次表示就绪
failureThreshold: 1 # 检测失败 1 次表示未就绪
securityContext: # 可选，限制容器不可信的行为
provoleged: false
restartPolicy: Always # 可选，默认为 Always
nodeSelector: # 可选，指定 Node 节点
region: subnet7
imagePullSecrets: # 可选，拉取镜像使用的 secret
- name: default-dockercfg-86258
hostNetwork: false # 可选，是否为主机模式，如是，会占用主机端口
volumes: # 共享存储卷列表（外部共享）
- name: webroot # 名称，与上述对应
emptyDir: {} # 共享卷类型，空
hostPath: # 共享卷类型，本机目录
path: /etc/hosts
secret: # 共享卷类型，secret 模式，一般用于密码
secretName: default-token-tf2jp # 名称
defaultMode: 420 # 权限
configMap: # 一般用于配置文件
name: nginx-conf
defaultMode: 420
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl explain pod.spec #查看参数
string : 跟字符串
Object ：
[]Object :
- name
三、资源管理方式
1、三种资源管理方式
-
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、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 |
2、 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]
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
# 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:
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 |
| 集群级别资源 | 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 |
| pod资源控制器 | replicasets | rs | 控制pod资源 |
| pod资源控制器 | deployments | deploy | 控制pod资源 |
| pod资源控制器 | daemonsets | ds | 控制pod资源 |
| pod资源控制器 | jobs | 控制pod资源 | |
| pod资源控制器 | cronjobs | cj | 控制pod资源 |
| pod资源控制器 | horizontalpodautoscalers | hpa | 控制pod资源 |
| pod资源控制器 | statefulsets | sts | 控制pod资源 |
| 服务发现资源 | services | svc | 统一pod对外接口 |
| 服务发现资源 | ingress | ing | 统一pod对外接口 |
| 存储资源 | volumeattachments | 存储 | |
| 存储资源 | persistentvolumes | pv | 存储 |
| 存储资源 | persistentvolumeclaims | pvc | 存储 |
| 配置资源 | configmaps | cm | 配置 |
| 配置资源 | 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 | |
| attach | 缠绕 | 进入运行中的容器 | |
| exec | 执行 | 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：
# 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、 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: 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：
[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：
[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：
[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
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）
4、 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
[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
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：
scp -r HOME/.kube node1: HOME/
使用推荐: 三种方式应该怎么用 ?
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
如 kubectl describe -n cdan pod npod
