kubernetes 资源编排&kubectl
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kubernetes 资源编排&kubectl

一、kubernetes 资源编排

1.1、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。

1.2、YAML 文件书写格式

1.2.1、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。

1.2.2、YAML 基本语法

使用空格做为缩进。
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。
低版本缩进时不允许使用 Tab 键，只允许使用空格。
使用#标识注释，从这个字符一直到行尾，都会被解释器忽略。

1.2.3、YAML 支持的数据结构

对象：
键值对的集合，又称为映射（mapping） / 哈希（hashes） / 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（scalars）：
单个的、不可再分的值。

1.3、资源清单描述方法

（1）在 k8s 中，一般使用 YAML 格式的文件来创建符合我们预期期望的 pod，这样的 YAML 文件称为资源清单。
（2）常用字段
必须存在的属性：

  • version String，K8S API 的版本，目前基本是v1，可以用 kubectl api-version 命令查询
  • kind String，这里指的是 yaml 文件定义的资源类型和角色, 比如: Pod
  • metadata Object，元数据对象，固定值写 metadata
  • metadata.name String，元数据对象的名字，这里由我们编写，比如命名Pod的名字
  • metadata.namespace String，元数据对象的命名空间，由我们自身定义
  • Spec Object，详细定义对象，固定值写Spec
  • spec.container[] list，这里是Spec对象的容器列表定义，是个列表
  • spec.container[].name String，这里定义容器的名字
  • spec.container[].image String，这里定义要用到的镜像名称
  • spec.containers[].imagePullPolicy String，定义镜像拉取策略，有 Always，Never，IfNotPresent 三个值可选。
    （1）Always：意思是每次尝试重新拉取镜像
    （2）Never：表示仅使用本地镜像
    （3）IfNotPresent：如果本地有镜像就是用本地镜像，没有就拉取在线镜像。
    上面三个值都没设置的话，默认是 Always.
  • spec.containers[].command[] List，指定容器启动命令，因为是数组可以指定多个，不指定则使用镜像打包时使用的启动命令。
  • spec.containers[].args[] List，指定容器启动命令参数，因为是数组可以指定多个。
  • spec.containers[].workingDir String，指定容器的工作目录
  • spec.containers[].volumeMounts[] List，指定容器内部的存储卷配置
  • spec.containers[].volumeMounts[].name String，指定可以被容器挂载的存储卷的名称
  • spec.containers[].volumeMounts[].mountPath String，指定可以被容器挂载的容器卷的路径
  • spec.containers[].volumeMounts[].readOnly String，设置存储卷路径的读写模式，true 或者 false，默认为读写模式
  • spec.containers[].ports[] List，指定容器需要用到的端口列表
  • spec.containers[].ports[].name String，指定端口名称
  • spec.containers[].ports[].containerPort String，指定容器需要监听的端口号
  • spec.containers[].ports.hostPort String，指定容器所在主机需要监听的端口号，默认跟上面 containerPort 相同，注意设置了 hostPort 同一台主机无法启动该容器的相同副本（因为主机的端口号不能相同，这样会冲突）
  • spec.containers[].ports[].protocol String，指定端口协议，支持TCP和UDP，默认值为TCP
  • spec.containers[].env[] List，指定容器运行千需设置的环境变量列表
  • spec.containers[].env[].name String，指定环境变量名称
  • spec.containers[].env[].value String，指定环境变量值
  • spec.containers[].resources Object，指定资源限制和资源请求的值（这里开始就是设置容器的资源上限）
  • spec.containers[].resources.limits Object，指定设置容器运行时资源的运行上限
  • spec.containers[].resources.limits.cpu String，指定CPU的限制，单位为 core 数，将用于 docker run --cpu-shares 参数
  • spec.containers[].resources.limits.memory String，指定 MEM 内存的限制，单位为 MIB，GIB
  • spec.containers[].resources.requests Object，指定容器启动和调度室的限制设置
  • spec.containers[].resources.requests.cpu String，CPU请求，单位为 core 数，容器启动时初始化可用数量
  • spec.containers[].resources.requests.memory String，内存请求，单位为 MIB，GIB 容器启动的初始化可用数量

额外的参数

  • spec.restartPolicy String，定义Pod重启策略，可以选择值为 Always、OnFailure，默认值为 Always。
    • Always：Pod一旦终止运行，则无论容器是如何终止的，kubelet 服务都将重启它。
    • OnFailure：只有 Pod 以非零退出码终止时，kubelet 才会重启该容器。如果容器正常结束（退出码为0），则 kubelet 将不会重启它。
    • Never：Pod 终止后，kubelet 将退出码报告给 Master，不会重启该 Pod
  • spec.nodeSelector Object，定义 Node 的 Label 过滤标签，以 key:value 格式指定
  • spec.imagePullSecrets Object，定义pull 镜像是使用 secret 名称，以 name:secretkey 格式指定
  • spec.hostNetwork Boolean，定义是否使用主机网络模式，默认值为 false。设置 true 表示使用宿主机网络，不使用 docker 网桥，同时设置了 true 将无法在同一台宿主机上启动第二个副本。

二、kubernetes 集群命令行工具 kubectl

2.1、kubectl 概述

kubectl 是 Kubernetes 集群的命令行工具，通过 kubectl 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。

2.2、kubectl 命令的语法

kubectl [command][TYPE][NAME][flags]

  • comand：指定要对资源执行的操作，例如 create、get、describe 和 delete。
  • TYPE：指定资源类型，资源类型是大小写敏感的，开发者能够以单数、复数和缩略的形式。
  • NAME：指定资源的名称，名称也大小写敏感的。如果省略名称，则会显示所有的资源。
  • flags：指定可选的参数。例如，可用-s或者–server参数指定 Kubernetes API server 的地址和端口。

2.3、kubectl help 获取更多信息

[root@k8smaster ~]# kubectl --help
kubectl controls the Kubernetes cluster manager.

 Find more information at: https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/

Basic Commands (Beginner):
  create        Create a resource from a file or from stdin.
  expose        使用 replication controller, service, deployment 或者 pod 并暴露它作为一个 新的 Kubernetes
Service
  run           在集群中运行一个指定的镜像
  set           为 objects 设置一个指定的特征

Basic Commands (Intermediate):
  explain       查看资源的文档
  get           显示一个或更多 resources
  edit          在服务器上编辑一个资源
  delete        Delete resources by filenames, stdin, resources and names, or by resources and label selector

Deploy Commands:
  rollout       Manage the rollout of a resource
  scale         Set a new size for a Deployment, ReplicaSet or Replication Controller
  autoscale     自动调整一个 Deployment, ReplicaSet, 或者 ReplicationController 的副本数量

Cluster Management Commands:
  certificate   修改 certificate 资源.
  cluster-info  显示集群信息
  top           Display Resource (CPU/Memory/Storage) usage.
  cordon        标记 node 为 unschedulable
  uncordon      标记 node 为 schedulable
  drain         Drain node in preparation for maintenance
  taint         更新一个或者多个 node 上的 taints

Troubleshooting and Debugging Commands:
  describe      显示一个指定 resource 或者 group 的 resources 详情
  logs          输出容器在 pod 中的日志
  attach        Attach 到一个运行中的 container
  exec          在一个 container 中执行一个命令
  port-forward  Forward one or more local ports to a pod
  proxy         运行一个 proxy 到 Kubernetes API server
  cp            复制 files 和 directories 到 containers 和从容器中复制 files 和 directories.
  auth          Inspect authorization

Advanced Commands:
  diff          Diff live version against would-be applied version
  apply         通过文件名或标准输入流(stdin)对资源进行配置
  patch         使用 strategic merge patch 更新一个资源的 field(s)
  replace       通过 filename 或者 stdin替换一个资源
  wait          Experimental: Wait for a specific condition on one or many resources.
  convert       在不同的 API versions 转换配置文件
  kustomize     Build a kustomization target from a directory or a remote url.

Settings Commands:
  label         更新在这个资源上的 labels
  annotate      更新一个资源的注解
  completion    Output shell completion code for the specified shell (bash or zsh)

Other Commands:
  alpha         Commands for features in alpha
  api-resources Print the supported API resources on the server
  api-versions  Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"
  config        修改 kubeconfig 文件
  plugin        Provides utilities for interacting with plugins.
  version       输出 client 和 server 的版本信息

Usage:
  kubectl [flags] [options]

Use "kubectl <command> --help" for more information about a given command.
Use "kubectl options" for a list of global command-line options (applies to all commands).

2.4、kubectl 子命令使用分类

（1）基础命令

  • create 通过文件名或标准办输入创建资源
  • expose 将一个资源公开为一个新的Service
  • run 在集群中运行一个特定的镜像
  • set 在对象上设置特定的镜像
  • get 显示一个或多个资源
  • explain 文档参考资料
  • edit 使用默认的编辑器编辑一个资源
  • delete 通过文件名、标准输入、资源名称或标签选择器来删除资源

（2）部署和集群管理命令

  • rollout 管理资源的发布
  • rolling-update 对给定的复制控制器滚动更新
  • scale 扩容或缩容Pod数时，Deployment、ReplicaSet、RC或Job
  • autoacale 创建一个自动选择扩容或缩容并设置Pod数量
  • certificate 修改证书资源
  • cluster-info 显示集群信息
  • top 显示资源(CPU/Memory/Storage)使用。需要Heapster运行
  • cordon 标记节点不可调度
  • uncordon 标记节点可调度
  • drain 驱逐节点上的应用，准备下线维护
  • taint 修改节点taint标记

（3）故障和调试命令

  • describe 显示特定资源或资源组的详细信息
  • logs 在一个Pod中打印一个容器日志，如果Pod只有一个容器，容器名称是可选的
  • attach 附加到一个运行的容器
  • exec 执行命令到容器
  • port-forward 转发一个或多个本地端口到一个pod
  • proxy 运行一个proxy到Kubernetes API server
  • cp 拷贝文件或目录到容器中
  • auth 检查授权

（4）其他命令
高级命令：

  • apply 通过文件名或标准输入对资源应用配置
  • patch 使用补丁修改、更新资源的字段
  • replace 通过文件名或标准输入替换一个资源
  • convert 不同的API版本之间转换配置文件

设置命令：

  • label 更新资源上的标签
  • annotate 更新资源上的注解
  • completion 用于实现kubectl工具自动补全

其他命令：

  • api-versions 打印受支持的API版本
  • config 修改kubeconfig文件(用于访问API, 比如配置认证信息)
  • help 所用命令帮助
  • plugin 运行一个命令行插件
  • version 打印客户端和服务版本信息

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