K8s学习(四):运行应用
1. 简述
本篇文章主要讲解内容如下:
- 在
Kubernetes运行应用流程。 - 学习涉及到的相关概念和术语。
2. 运行应用流程
在Docker的世界中，调度的原子单位是容器；而在Kubernetes的世界中，调度的原子单位是Pod，应用都是运行在Pod中，管理应用，就是在管理Pod;用户无法直接在Kubernetes集群中运行一个容器，容器必须并且总是需要在Pod中才能运行。
2.1 创建Deployment
Kubernetes通过各种Controller来管理Pod的生命周期。为了满足不同业务场景，Kubernetes开发了Deployment、ReplicaSet、DaemonSet、StatefuleSet、Job等多种Controller。最常用的是Deployment。
a. 编写配置
cat <<EOF > /root/k8s/httpd_deployment.yaml
apiVersion: apps/v1 # 配置格式版本
kind: Deployment #资源类型，Deployment
metadata:
name: httpd-deployment #Deployment 的名称
spec:
replicas: 2 # 副本数量
selector: #标签选择器，
matchLabels: #选择包含标签app:httpd_server的资源
app: httpd_pod
template: #Pod模板信息
metadata:
labels: #Pod的标签
app: httpd_pod
spec:
containers:
- name: httpd #container的名称
image: httpd #使用镜像httpd
EOF
b. 创建资源
# 创建资源
$ kubectl apply -f /root/k8s/httpd_deployment.yaml
# 查看创建的pod
$ kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/curl 1/1 Running 2 (23h ago) 45h
pod/httpd-deployment-65f7496c48-d22g7 1/1 Running 0 4m23s
pod/httpd-deployment-65f7496c48-lfnz5 1/1 Running 0 4m26s
查看创建deployment
$ kubectl get deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/httpd-deployment 2/2 2 2 4m33s
c. 访问资源
# 查看Pod IP信息
$ kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS ... IP NODE ...
httpd-deployment-65f7496c48-d22g7 1/1 Running 10.244.166.154 node1
httpd-deployment-65f7496c48-lfnz5 1/1 Running 10.244.104.6 node2
# 访问Pod
$ curl 10.244.166.154
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
$ curl 10.244.104.6
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
2.2 创建Service
在Kubernetes中，Pod是极不稳定的，随时可能会因为故障或者其他原因死掉，虽然每个Pod都有IP，但是当Controller用新Pod替代死掉的Pod时，新Pod会分配到新的IP地址。这样就会产生了一个问题: 如果一组Pod对外提供服务（比如HTTP），它们的IP很有可能发生变化，那么客户端如何找到并访问这个服务呢？
Kubernetes给出的解决方案是Service。
a. 编写配置
$ cat <<EOF > /root/k8s/httpd_service.yaml
apiVersion: v1 # 配置格式版本
kind: Service #资源类型，Service
metadata:
name: httpd-src #service名称
spec:
selector:
app: httpd_pod #关联 lable为app: httpd_pod的Pod
ports:
- name: http
protocol: TCP
port: 8080 # ClusterIP监听的端口
targetPort: 80 # Pod监听的端口
EOF
b. 创建资源
# 创建
$ kubectl apply -f httpd_service.yaml
service/httpd-src created
# 查看service
$ kubectl get service -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
httpd-src NodePort 10.110.44.87 <none> 8080/TCP 4m20s app=httpd_pod
..
c. 访问验证
# 访问,通过 kubectl logs -f pod名称 可以发现是轮询访问
$ curl 10.110.44.87:8080
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
d. 暴露外网访问
除了Cluster内部可以访问Service，很多情况下我们也希望应用的Service能够暴露给Cluster外部。Kubernetes提供了多种类型的Service，默认是ClusterIP。我们可以修改类型为NodePort,来实现外部访问。
修改配置文件:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: httpd-src
spec:
type: NodePort # 这里设置成NodePort
selector:
app: httpd_pod
ports:
- name: http
protocol: TCP
nodePort: 30000 # 指定nodePort端口,限制范围为：30000-32767
port: 8080
targetPort: 80
覆盖发布:
# 发布
$ kubectl apply -f httpd_service.yaml
# 查看service
$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
httpd-src NodePort 10.110.44.87 <none> 8080:30000/TCP 17m...
master节点ip是192.168.77.133, 访问 http://192.168.77.133:30000/
image.png
3. 概念
3.1 Pod
Kubernetes并不直接运行容器，而是使用一个抽象的资源对象来封装一个或者多个容器，这个抽象即为Pod，它也是Kubernetes的最小调度单元。
同一Pod中的容器共享网络名称空间和存储资源(Volume)，但彼此之间又在Mount、User及PID等名称空间上保持了隔离。
尽管Pod中可以包含多个容器，但是作为最小调度单元，它应该尽可能地保持“小”，即通常只应该包含一个主容器，以及必要的辅助型容器（sidecar）
3.2 Deployment
Deployment是Kubernetes控制器的一种实现，它构建于ReplicaSet控制器之上，可为Pod和ReplicaSet资源提供声明式更新。相比较而言，Pod和ReplicaSet是较低级别的资源，它们很少被直接使用。
Deployment、ReplicaSet和Pod的关系如下图所示
Deployment控制器资源的主要职责同样是为了保证Pod资源的健康运行，其大部分功能均可通过调用ReplicaSet控制器来实现，同时还增添了部分特性：
- 事件和状态查看：可以查看升级的详细进度和状态。
- 回滚：当升级
Pod镜像或者相关参数的时候发现问题，可以使用回滚操作回滚到指定的版本。 - 版本记录：每一次对
Deployment的操作都能保存下来，给予后续可能的回滚使用。 - 暂停和启动：对于每一次升级，都能够随时暂停和启动。
- 多种自动更新方案：
-
Recreate(重建更新)：删除所有已存在的Pod，重新创建新的。 -
RollingUpdate(滚动更新)：逐步替换旧有的Pod至新的版本。
-
3.3 Service
Service是Kubernetes的核心资源类型之一，通常可看作微服务的一种实现。事实上它是一种抽象：通过规则定义出由多个Pod对象组合而成的逻辑集合，以及访问这组Pod的策略。
Service资源基于标签选择器将一组Pod定义成一个逻辑组合，并通过自己的IP地址和端口调度代理请求至组内的Pod对象之上,如下图所示:
