Kubernetes笔记

一、基础概念

1）k8s是什么

kubernetes具有以下特性：

● 服务发现和负载均衡
Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。
● 存储编排
Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。
● 自动部署和回滚
你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态更改为期望状态。例如，你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器，删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。
● 自动完成装箱计算
Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。
● 自我修复
Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。
● 密钥与配置管理
Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

Kubernetes 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 Kubernetes 会满足你的扩展要求、故障转移、部署模式等。例如，Kubernetes 可以轻松管理系统的 Canary 部署。

2）架构-工作方式

Kubernetes Cluster = N Master Node + N Worker Node；N主节点+N工作节点； N>=1

3）架构-组件架构

（1）控制平面组件（Control Plane Components）

控制平面的组件对集群做出全局决策(比如调度)，以及检测和响应集群事件（例如，当不满足部署的 replicas 字段时，启动新的 pod）。
控制平面组件可以在集群中的任何节点上运行。然而，为了简单起见，设置脚本通常会在同一个计算机上启动所有控制平面组件，并且不会在此计算机上运行用户容器。

①kube-apiserver

API 服务器是 Kubernetes 控制面的组件，该组件公开了 Kubernetes API。 API 服务器是 Kubernetes 控制面的前端。
Kubernetes API 服务器的主要实现是 kube-apiserver。 kube-apiserver 设计上考虑了水平伸缩，也就是说，它可通过部署多个实例进行伸缩。你可以运行 kube-apiserver 的多个实例，并在这些实例之间平衡流量。

②etcd

etcd 是兼具一致性和高可用性的键值数据库，可以作为保存 Kubernetes 所有集群数据的后台数据库。
您的 Kubernetes 集群的 etcd 数据库通常需要有个备份计划。
要了解 etcd 更深层次的信息，请参考 etcd 文档。

③kube-scheduler

控制平面组件，负责监视新创建的、未指定运行节点（node）的 Pods，选择节点让 Pod 在上面运行。
调度决策考虑的因素包括单个 Pod 和 Pod 集合的资源需求、硬件/软件/策略约束、亲和性和反亲和性规范、数据位置、工作负载间的干扰和最后时限。

④kube-controller-manager

在主节点上运行控制器的组件。
从逻辑上讲，每个控制器都是一个单独的进程，但是为了降低复杂性，它们都被编译到同一个可执行文件，并在一个进程中运行。
这些控制器包括:

● 节点控制器（Node Controller）: 负责在节点出现故障时进行通知和响应
● 任务控制器（Job controller）: 监测代表一次性任务的 Job 对象，然后创建 Pods 来运行这些任务直至完成
● 端点控制器（Endpoints Controller）: 填充端点(Endpoints)对象(即加入 Service 与 Pod)
● 服务帐户和令牌控制器（Service Account & Token Controllers）: 为新的命名空间创建默认帐户和 API 访问令牌

⑤cloud-controller-manager

云控制器管理器是指嵌入特定云的控制逻辑的控制平面组件。云控制器管理器允许您链接集群到云提供商的应用编程接口中，并把和该云平台交互的组件与只和您的集群交互的组件分离开。
cloud-controller-manager 仅运行特定于云平台的控制回路。如果你在自己的环境中运行 Kubernetes，或者在本地计算机中运行学习环境，所部署的环境中不需要云控制器管理器。
与 kube-controller-manager 类似，cloud-controller-manager 将若干逻辑上独立的控制回路组合到同一个可执行文件中，供你以同一进程的方式运行。你可以对其执行水平扩容（运行不止一个副本）以提升性能或者增强容错能力。

下面的控制器都包含对云平台驱动的依赖：

● 节点控制器（Node Controller）: 用于在节点终止响应后检查云提供商以确定节点是否已被删除
● 路由控制器（Route Controller）: 用于在底层云基础架构中设置路由
● 服务控制器（Service Controller）: 用于创建、更新和删除云提供商负载均衡器

（2）Node 组件

节点组件在每个节点上运行，维护运行的 Pod 并提供 Kubernetes 运行环境。

①kubelet

一个在集群中每个节点（node）上运行的代理。它保证容器（containers）都运行在 Pod 中。
kubelet 接收一组通过各类机制提供给它的 PodSpecs，确保这些 PodSpecs 中描述的容器处于运行状态且健康。 kubelet 不会管理不是由 Kubernetes 创建的容器。

②kube-proxy

kube-proxy 是集群中每个节点上运行的网络代理，实现 Kubernetes 服务（Service）概念的一部分。
kube-proxy 维护节点上的网络规则。这些网络规则允许从集群内部或外部的网络会话与 Pod 进行网络通信。
如果操作系统提供了数据包过滤层并可用的话，kube-proxy 会通过它来实现网络规则。否则， kube-proxy 仅转发流量本身。

（3）架构演示

4）kubeadm创建集群

请参照以前Docker安装。先提前为所有机器安装Docker

（1）安装kubelet、kubeadm、kubectl

● 一台兼容的 Linux 主机。Kubernetes 项目为基于 Debian 和 Red Hat 的 Linux 发行版以及一些不提供包管理器的发行版提供通用的指令
● 每台机器 2 GB 或更多的 RAM （如果少于这个数字将会影响你应用的运行内存)
● 2 CPU 核或更多
● 集群中的所有机器的网络彼此均能相互连接(公网和内网都可以)
○ 设置防火墙放行规则

○ ip不要选择：192.168.0.0/16、172.16.0.0/16、172.17.0.0/16

● 节点之中不可以有重复的主机名、MAC 地址或 product_uuid。请参见这里了解更多详细信息。
○ 设置不同hostname
● 开启机器上的某些端口。请参见这里了解更多详细信息。
○ 内网互信
● 禁用交换分区。为了保证 kubelet 正常工作，你必须禁用交换分区。
○ 永久关闭

①基础环境

所有机器执行以下操作

点击查看代码

#各个机器设置自己的域名
hostnamectl set-hostname xxxx


# 将 SELinux 设置为 permissive 模式（相当于将其禁用）
sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

#关闭swap
swapoff -a  
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

#允许 iptables 检查桥接流量
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
br_netfilter
EOF

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sudo sysctl --system

②安装kubelet、kubeadm、kubectl

点击查看代码

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
   http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
exclude=kubelet kubeadm kubectl
EOF


sudo yum install -y kubelet-1.20.9 kubeadm-1.20.9 kubectl-1.20.9 --disableexcludes=kubernetes

sudo systemctl enable --now kubelet

kubelet 现在每隔几秒就会重启，因为它陷入了一个等待 kubeadm 指令的死循环

systemctl status kubelet

（2）使用kubeadm引导集群

①下载各个机器需要的镜像

点击查看代码

sudo tee ./images.sh <<-'EOF'
#!/bin/bash
images=(
kube-apiserver:v1.20.9
kube-proxy:v1.20.9
kube-controller-manager:v1.20.9
kube-scheduler:v1.20.9
coredns:1.7.0
etcd:3.4.13-0
pause:3.2
)
for imageName in ${images[@]} ; do
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/$imageName
done
EOF

chmod +x ./images.sh && ./images.sh

②初始化主节点

#所有机器添加master域名映射，以下需要修改为自己的
echo "192.168.161.128  cluster-endpoint" >> /etc/hosts

点击查看代码

#主节点初始化
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.161.128 \
--control-plane-endpoint=cluster-endpoint \
--image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images \
--kubernetes-version v1.20.9 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=192.168.162.0/24

#所有网络范围不重叠

**看到以下内容，代表初始化成功**

点击查看代码

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of control-plane nodes by copying certificate authorities
and service account keys on each node and then running the following as root:

  kubeadm join cluster-endpoint:6443 --token nhllyd.o0fef74zw5vhjdjl \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:58fd09acbaa81fd5fbbcfeeb8da477e6e42cf1d669c1d61c89b4dfaef6a70d79 \
    --control-plane

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join cluster-endpoint:6443 --token nhllyd.o0fef74zw5vhjdjl \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:58fd09acbaa81fd5fbbcfeeb8da477e6e42cf1d669c1d61c89b4dfaef6a70d79

#查看集群所有节点
kubectl get nodes

#根据配置文件，给集群创建资源
kubectl apply -f xxxx.yaml

#查看集群部署了哪些应用？
docker ps   ===   kubectl get pods -A
# 运行中的应用在docker里面叫容器，在k8s里面叫Pod
kubectl get pods -A

③根据提示继续

master成功后提示如下：

设置.kube/config

复制上面命令

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

安装网络组件

curl https://docs.projectcalico.org/v3.20/manifests/calico.yaml -O

kubectl apply -f calico.yaml

注意一：

安装calico失败，可能是阿里镜像加速地址不够用，解决方法多加几个可用的镜像加速地址重新安装拉取镜像即可。

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://docker.m.daocloud.io","https://p5lmkba8.mirror.aliyuncs.com","https://registry.docker-cn.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

注意二：

在 初始化主节点 时，我们修改了192.168.0.0/16的网段，为--pod-network-cidr=192.168.162.0/24

故要修改calico.yaml的默认CALICO_IPV4POOL_CIDR值为value: "192.168.162.0/24"

④加入node节点

kubeadm join cluster-endpoint:6443 --token nhllyd.o0fef74zw5vhjdjl \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:58fd09acbaa81fd5fbbcfeeb8da477e6e42cf1d669c1d61c89b4dfaef6a70d79

新令牌

# 令牌有效期24h
kubeadm token create --print-join-command

⑤验证集群

# 验证集群节点状态
kubectl get nodes

[root@master-localhost ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master-localhost.localdomain.master Ready control-plane,master 3d4h v1.20.9
slave-localhost Ready 3d4h v1.20.9

⑥部署dashboard

❶部署

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.3.1/aio/deploy/recommended.yaml

❷设置访问端口

kubectl edit svc kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard

type: ClusterIP 改为 type: NodePort

kubectl get svc -A |grep kubernetes-dashboard

[root@master-localhost ~]# kubectl get svc -A |grep kubernetes-dashboard
kubernetes-dashboard dashboard-metrics-scraper ClusterIP 10.96.228.115 8000/TCP 4h5m
kubernetes-dashboard kubernetes-dashboard NodePort 10.96.145.166 443:30824/TCP 4h5m

找到端口，在安全组放行

访问： https://集群任意IP:端口

如果使用Google浏览器提示不安全打不开页面可以直接在键盘输入thisisunsafe或者尝试切换浏览器如Edge、火狐

❸创建访问账号

点击查看代码

#创建访问账号，准备一个yaml文件； vi dash.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard

kubectl apply -f dash.yaml

❹令牌访问

#获取访问令牌
kubectl -n kubernetes-dashboard get secret $(kubectl -n kubernetes-dashboard get sa/admin-user -o jsonpath="{.secrets[0].name}") -o go-template="{{.data.token | base64decode}}"

点击查看代码

eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6ImRFalBaRGVNWE85YVR0NWp4cklPTXNzNVBXOTU1YzY0dTJpMXRGZjQtbXcifQ.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.iz-ypcD-b8IjpMvaTPiL6ymLK1k4UhTglyK_7QpwE3xAy12hNdtyaHqeHWnt6oqXib40WBsU_2p2BobEdkzWTbunP_7tE4S4OkHRIkZKI2rs71AFlFEju2MwHZZV36duwM9D9WWSQWkcFenfLp5L-mDTcohdGBRc3nqenPWAkvGk9Elrt2r35xvr2KBuKLTzmSlFEFlfeyu4j_8iJ2nJ4BoaQb4oaJi3kh2l6RaW_Wpg5xBncWZ_ly6dsBEnUqVIGIQhVOdZ8Xk4Gr7cxkaoTaYkHtHg2874LWvaGvgwxJIANvw-zf-If3lKvyvK6CdQC8j9jdvkiIAXKdcwKPtn4w

❺界面

二、核心实战

1）资源创建方式

命令行
YAML

2）Namespace

名称空间用来隔离资源。

kubectl create ns hello
kubectl delete ns hello

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: hello

3）Pod

运行中的一组容器，Pod是kubernetes中应用的最小单位。

#根据nginx镜像运行一个mynginx Pod
kubectl run mynginx --image=nginx
#进入pod内部
kubectl exec -it mynginx -- /bin/bash

# 查看default名称空间的Pod
kubectl get pod -n default
# 删除
kubectl delete pod Pod名字
#强制删除Terminating状态的Pod
kubectl delete pod  mytomcat-6f5f895f4f-pg4kk  --grace-period=0 --force -n default

# 查看Pod的运行日志
kubectl logs Pod名字
# 描述
kubectl describe pod 你自己的Pod名字

# 查看Pod里运行某个容器的日志
kubectl logs my-pod -c container1
#
watch -n 1 kubectl get pod
kubectl get pod -A -w

# 每个Pod - k8s都会分配一个ip
kubectl get pod -owide
# 使用Pod的ip+pod里面运行容器的端口
curl 192.168.169.136

# 集群中的任意一个机器以及任意的应用都能通过Pod分配的ip来访问这个Pod

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
  - image: tomcat:8.5.68
    name: tomcat

此时的应用还不能外部访问

4）工作负载-Deployment

控制Pod，使Pod拥有多副本，自愈，扩缩容等能力

# 清除所有Pod，比较下面两个命令有何不同效果？
kubectl run mynginx --image=nginx

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68
# 自愈能力

（1）多副本

kubectl create deployment my-dep --image=nginx --replicas=3

点击查看代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-dep
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-dep
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx

（2）扩缩容

kubectl scale --replicas=5 deployment/my-dep

# yaml方式修改
kubectl edit deployment my-dep
#修改 replicas

（3）自愈&故障转移

停机
删除Pod
容器崩溃

（4）滚动更新

kubectl set image deployment/my-dep nginx=nginx:1.16.1 --record
kubectl rollout status deployment/my-dep

# yaml方式修改 
kubectl edit deployment/my-dep

（5）版本回退

#历史记录
kubectl rollout history deployment/my-dep


#查看某个历史详情
kubectl rollout history deployment/my-dep --revision=2

#回滚(回到上次)
kubectl rollout undo deployment/my-dep

#回滚(回到指定版本)
kubectl rollout undo deployment/my-dep --to-revision=2

5）工作负载-更多

除了Deployment，k8s还有 StatefulSet 、DaemonSet 、Job 等类型资源。我们都称为 工作负载。

有状态应用使用 StatefulSet 部署，无状态应用使用 Deployment 部署

6）Service

将一组 Pods 公开为网络服务的抽象方法。

#暴露deployment
kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80

#使用标签检索Pod
kubectl get pod -l app=my-dep
# k8s都会分配一个ip:port
kubectl get service -owide
# 编辑svc
kubectl edit svc hello-server -n default

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  selector:
    app: my-dep
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80

没有取消expose的方法，但是可以通过删除service的方实现：

kubectl delete service <service-name> -n <namespace>

[root@master ~]# kubectl delete service my-dep
service "my-dep" deleted
[root@master ~]#

（1）ClusterIP

# 等同于没有--type的
kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80 --type=ClusterIP

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: my-dep
  type: ClusterIP

[root@master ~]# kubectl get service -owide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 5h35m
mytomcat ClusterIP 10.96.88.135 8080/TCP 2s app=my-dep

可以通过10.96.88.135:8080访问

（2）NodePort

NodePort范围在 30000-32767 之间

kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80 --type=NodePort

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: my-dep
  type: NodePort

[root@master ~]# kubectl get service -owide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 5h37m
mytomcat NodePort 10.96.43.185 8080:30662/TCP 4s app=my-dep
[root@master ~]#

可以通过机器的k8s任意节点ip:30662或者10.96.43.185:8080访问

7）Ingress

安装步骤如下：

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v0.47.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

#修改镜像
vi deploy.yaml
#将image的值改为如下值：
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/ingress-nginx-controller:v0.46.0

# 检查安装的结果,最后别忘记把svc暴露的端口要放行
kubectl get pod,svc -n ingress-nginx

ingress安装后会生成ingress服务（可以看到暴露的端口 80:31535/TCP,443:30793/TCP ）：

kubectl get svc  -n ingress-nginx

[root@master ingress]# kubectl get pod,svc -n ingress-nginx
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/ingress-nginx-admission-create-ms2jr 0/1 Completed 0 6h16m
pod/ingress-nginx-admission-patch-2pwh7 0/1 Completed 0 6h16m
pod/ingress-nginx-controller-65bf56f7fc-ndgmd 1/1 Running 1 6h16m

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/ingress-nginx-controller NodePort 10.96.68.107 80:31535/TCP,443:30793/TCP 6h16m
service/ingress-nginx-controller-admission ClusterIP 10.96.155.66 443/TCP 6h16m
[root@master ingress]#

测试环境（Deployment）：

点击查看代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-server
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: hello-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-server
    spec:
      containers:
      - name: hello-server
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/hello-server
        ports:
        - containerPort: 9000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-server
  name: nginx-server
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-server
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx

测试环境（Service，类型是ClusterIP）：

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-server
  name: nginx-server
spec:
  selector:
    app: nginx-server
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: hello-server
  name: hello-server
spec:
  selector:
    app: hello-server
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 9000

测试环境架构（ 域名后面是ingress服务暴露的端口 ）：

修改ingress：

kubectl  edit ing ingress-host-bar -n default

有以下三种使用：

（1）域名访问

点击查看代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.hoaprox.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "nginx.hoaprox.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/nginx"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-server  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

（2）路径重写

点击查看代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.hoaprox.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "nginx.hoaprox.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/nginx(/|$)(.*)"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-server  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

（3）流量限制

点击查看代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-limit-rate
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/limit-rps: "1"
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "haha.hoaprox.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Exact
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: nginx-demo
            port:
              number: 8000

8）存储抽象

（1）环境准备（安装nfs）

①所有节点

#所有机器安装
yum install -y nfs-utils

②主节点

#nfs主节点
echo "/nfs/data/ *(insecure,rw,sync,no_root_squash)" > /etc/exports

mkdir -p /nfs/data
systemctl enable rpcbind --now
systemctl enable nfs-server --now
#配置生效
exportfs -r

③从节点

showmount -e 192.168.161.128

#执行以下命令挂载 nfs 服务器上的共享目录到本机路径 /nfs/data
mkdir -p /nfs/data

mount -t nfs 192.168.161.128:/nfs/data /nfs/data
# 写入一个测试文件
echo "hello nfs server" > /nfs/data/test.txt

（2）原生方式数据挂载

在/nfs/data/nginx-pv下新建index.html文件。

点击查看代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-pv-demo
  name: nginx-pv-demo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pv-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pv-demo
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
        - name: html
          nfs:
            server: 172.31.0.4
            path: /nfs/data/nginx-pv

（3）PV & PVC

在 Kubernetes 中，PV 是在集群中提供给用户使用的存储资源的抽象，就像一种云上的硬盘。而 PVC 则是用户对这些资源的请求或申请，就像租赁一块硬盘。

这种设计策略是一种很明智的区分：PV 是供应方的角色，是管理员的事情，管理集群内的实际存储资源。而 PVC 则是消费方的角色，是用户或开发者的事情，他们只需要关心如何消费这些存储资源。

PV：持久卷（Persistent Volume），将应用需要持久化的数据保存到指定位置

PVC：持久卷申明（Persistent Volume Claim），申明需要使用的持久卷规格

PV 在 Kubernetes 中是集群级别的资源，具有以下特性：

PV 不受 Pod 生命周期限制：当删除与 PV 对象关联的 Pod 时，PV 仍然存在。

PV 在故障中仍然存在：当 Pod 崩溃时，PV 仍然在集群中存在。

PV 是集群范围的：PV 可以附加到在集群中运行的任何 Pod。

PV 支持三种访问模式：

ReadWriteOnce（单节点读写）
ReadOnlyMany（多节点只读）
ReadWriteMany（多节点读写）

PV 和 PVC 的交互过程可以分为两部分：静态供应和动态供应。

①静态供应

对于 PVC，开发者在其应用的配置文件中创建一个 PVC，其中指定了所需的存储大小和访问模式。Kubernetes 会查找符合这些要求的 PV 并将其与 PVC 绑定。这被称为静态供应。静态供应需要管理员先创建 PV，然后用户通过 PVC 来申请使用 PV。这个过程就像管理员为用户准备了一系列的储物柜（PV），用户则通过储物柜钥匙（PVC）来申请使用这些储物柜。

#nfs主节点
mkdir -p /nfs/data/01
mkdir -p /nfs/data/02

创建PV池-本案例是nfs

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv01-10m
spec:
  capacity:
    storage: 10M
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/01
    server: 192.168.161.128
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv02-1gi
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/02
    server: 192.168.161.128

②动态供应

动态供应则更为方便，它不需要管理员事先创建 PV。当用户创建 PVC 时，Kubernetes 会自动为这个 PVC 创建一个满足其请求的 PV。这就好比你走到一个储物柜前，自动售货机会根据你的需求，为你现场制造一个储物柜。

## 配置动态供应的默认存储类
## 创建了一个存储类
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs-storage
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
parameters:
  archiveOnDelete: "true"  ## 删除pv的时候，pv的内容是否要备份

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
  labels:
    app: nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-client-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-client-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
      containers:
        - name: nfs-client-provisioner
          #image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/nfs-subdir-external-provisioner:v4.0.2
          image: yuufnn/nfs-external-provisioner:v4.0.0
          # resources:
          #    limits:
          #      cpu: 10m
          #    requests:
          #      cpu: 10m
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
            - name: NFS_SERVER
              value: 192.168.161.128 ## 指定自己nfs服务器地址
            - name: NFS_PATH  
              value: /nfs/data  ## nfs服务器共享的目录
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 192.168.161.128
            path: /nfs/data
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["nodes"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["create", "update", "patch"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    # replace with namespace where provisioner is deployed
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    # replace with namespace where provisioner is deployed
    namespace: default
roleRef:
  kind: Role
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

③使用

PVC创建与绑定

创建PVC：

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 200Mi
  storageClassName: nfs

创建pod绑定PVC：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-deploy-pvc
  name: nginx-deploy-pvc
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-deploy-pvc
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deploy-pvc
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
        - name: html
          persistentVolumeClaim:
            claimName: nginx-pvc

（4）ConfigMap

抽取应用配置，并且可以自动更新

redis示例

①把之前的配置文件创建为配置集

# 创建配置，redis保存到k8s的etcd；
kubectl create cm redis-conf --from-file=redis.conf

apiVersion: v1
data:    #data是所有真正的数据，key：默认是文件名   value：配置文件的内容
  redis.conf: |
    appendonly yes
kind: ConfigMap
metadata:
  name: redis-conf
  namespace: default

②创建Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis
    command:
      - redis-server
      - "/redis-master/redis.conf"  #指的是redis容器内部的位置
    ports:
    - containerPort: 6379
    volumeMounts:
    - mountPath: /data
      name: data
    - mountPath: /redis-master
      name: config
  volumes:
    - name: data
      emptyDir: {}
    - name: config
      configMap:
        name: redis-conf
        items:
        - key: redis.conf
          path: redis.conf

③检查默认配置

kubectl exec -it redis -- redis-cli

127.0.0.1:6379> CONFIG GET appendonly
127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass

④修改ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: example-redis-config
data:
  redis-config: |
    maxmemory 2mb
    maxmemory-policy allkeys-lru

⑤检查配置是否更新

kubectl exec -it redis -- redis-cli

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory
127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

配置值未更改，因为需要重新启动 Pod 才能从关联的 ConfigMap 中获取更新的值。

原因：我们的Pod部署的中间件自己本身没有热更新能力*

（5）Secret

Secret 对象类型用来保存敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 SSH 密钥。将这些信息放在 secret 中比放在 Pod 的定义或者容器镜像中来说更加安全和灵活。

kubectl create secret docker-registry leifengyang-docker \
--docker-username=leifengyang \
--docker-password=Lfy123456 \
--docker-email=534096094@qq.com

##命令格式
kubectl create secret docker-registry regcred \
  --docker-server=<你的镜像仓库服务器> \
  --docker-username=<你的用户名> \
  --docker-password=<你的密码> \
  --docker-email=<你的邮箱地址>

点击查看代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: private-nginx
spec:
  containers:
  - name: private-nginx
    image: leifengyang/guignginx:v1.0
  imagePullSecrets:
  - name: leifengyang-docker

posted @ 2024-08-22 19:37 权杖攻城狮阅读(47) 评论(0) 编辑收藏举报

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quanzhang

全栈工程师

Kubernetes笔记

一、基础概念

1）k8s是什么

2）架构-工作方式

3）架构-组件架构

（1）控制平面组件（Control Plane Components）

①kube-apiserver

②etcd

③kube-scheduler

④kube-controller-manager

⑤cloud-controller-manager

（2）Node 组件

①kubelet

②kube-proxy

（3）架构演示

4）kubeadm创建集群

（1）安装kubelet、kubeadm、kubectl

①基础环境

②安装kubelet、kubeadm、kubectl

（2）使用kubeadm引导集群

①下载各个机器需要的镜像

②初始化主节点

③根据提示继续

④加入node节点

⑤验证集群

⑥部署dashboard

二、核心实战

1）资源创建方式

2）Namespace

3）Pod

4）工作负载-Deployment

（1）多副本

（2）扩缩容

（3）自愈&故障转移

（4）滚动更新

（5）版本回退

5）工作负载-更多

6）Service

（1）ClusterIP

（2）NodePort

7）Ingress

（1）域名访问

（2）路径重写

（3）流量限制

8）存储抽象

（1）环境准备（安装nfs）

①所有节点

②主节点

③从节点

（2）原生方式数据挂载

（3）PV & PVC

①静态供应

②动态供应

③使用

（4）ConfigMap

①把之前的配置文件创建为配置集

②创建Pod

③检查默认配置

④修改ConfigMap

⑤检查配置是否更新

（5）Secret