Kubernetes——资源管理

简介

在 Linux 中拥有一切皆文件的概念，在 JAVA 中有一切皆对象的概念，而在 Kubernetes 中含有一切皆资源的概念。

其实Kubernetes 本质上是一组服务器组成的集群系统，用户可以在该集群之中部署各种服务，所谓各种服务其实就是运行在 pod 中的一个个容器资源，并且将指定的程序运行到 pod 之中，例如在 pod 中含有一个 MySQL 容器对外提供服务。

Kubernetes 中最小的管理单元是 pod 而不是容器，所以我们只能将容器运行在 pod 之中，而且 Kubernetes 一般也不会直接操控 pod 而是通过 pod 控制器对 pod 进行管理操控。

当容器成功的在 pod 之中运行，我们就需要思考如何访问这个容器，在 Kubernetes 之中提供了 service 资源来帮我忙进行容器的访问。

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

资源管理方式

资源管理类型

• 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:1.20.1 --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

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：

• 集群级别资源

  • nodes(缩写：no)：集群组成部分
  • namespaces(缩写：ns)：隔离Pod

• pod资源

  • pods(缩写：po)：装载容器

• pod资源控制器

  • replicationcontrollers(缩写：rc)：控制pod资源
  • replicasets(缩写：rs)：控制pod资源
  • deployments(缩写：deploy)：控制pod资源
  • daemonsets(缩写：ds)：控制pod资源
  • jobs：控制pod资源
  • cronjobs(缩写：cj)：控制pod资源
  • horizontalpodautoscalers(缩写：hpa)：控制pod资源
  • statefulsets(缩写：sts)：控制pod资源

• 服务发现资源

  • services(缩写：svc)：统一pod对外接口
  • ingress(缩写：ing)：统一pod对外接口

• 存储资源

  • volumeattachments：存储
  • persistentvolumes(缩写：pv)：存储
  • persistentvolumeclaims(缩写：pvc)：存储

• 配置资源

  • configmaps(缩写：cm)：配置
  • 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：

• 基本命令：

  • create：创建一个资源
  • edit：编辑一个资源
  • get：获取一个资源
  • patch：更新一个资源
  • delete：删除一个资源
  • explain：展示资源文档

• 运行和调试：

  • run：在集群中运行一个指定的镜像
  • expose：暴露资源为Service
  • describe：显示资源内部信息
  • logs：输出容器在 pod 中的日志
  • attach：进入运行中的容器
  • exec：执行容器中的一个命令
  • cp：在Pod内外复制文件
  • rollout：首次展示，管理资源的发布
  • scale：扩(缩)容Pod的数量
  • autoscale：自动调整Pod的数量

• 高级命令：

  • apply：通过文件对资源进行配置
  • label：更新资源上的标签

• 其他命令：

  • cluster-info：显示集群信息
  • version：显示当前Server和Client的版本

下面以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 -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-864f9875b9-pcw7x   1/1     Running   0          21s

# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
pod "pod-864f9875b9-pcw7x" deleted

# 删除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted

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:1.20.1

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）

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。

使用方式推荐:

• 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。

node节点运行kubectl

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/

快速编写yaml文件

• 此种方式适用于没有真正部署资源。
• 使用kubectl create命令生成yaml文件：

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.17.1 --dry-run=client -n dev -o yaml

如果yaml文件太长，可以写入到指定的文件中。

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.17.1 --dry-run=client -n dev -o yaml > test.yaml

参考：
https://www.cnblogs.com/SR-Program/p/15340870.html