Kubernetes学习篇2_资源管理、操作资源命令练习(Nginx集群外部访问)

scl
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本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

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一、资源管理介绍

  1. 资源管理介绍
  2. 资源管理方式
    1. 命令式对象管理（只用命令）
    2. 命令式对象配置（命令+yaml文件）
    3. 声明式对象配置（apply命令+yaml文件）

二、操作资源命令练习

  1. Namespace
    1. 查看命名空间
    2. 创建、删除命名空间（命令操作、配置操作）
  2. Pod
    1. 创建pod并运行
    2. 查看pod信息
    3. 访问pod
    4. 删除pod
  3. Label
    1. 命令方式操作
    2. 配置方式操作
  4. Deployment
    1. 命令方式操作
    2. 配置方式操作
  5. Service
    1. 创建集群内部可以访问的Service
    2. 创建集群外部可以访问的Service
    3. 删除Service
    4. 配置方式

一、资源管理

1、资源管理介绍

在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，类似Java中的一切皆对象，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。可以理解为容器编排。
  • 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。

请添加图片描述

2、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
2.1命令式对象管理（只用命令）

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nodesno集群组成部分
namespacesns隔离Pod
pod资源podspo装载容器
pod资源控制器replicationcontrollersrc控制pod资源
replicasetsrs控制pod资源
deploymentsdeploy控制pod资源
daemonsetsds控制pod资源
jobs控制pod资源
cronjobscj控制pod资源
horizontalpodautoscalershpa控制pod资源
statefulsetssts控制pod资源
服务发现资源servicessvc统一pod对外接口
ingressing统一pod对外接口
存储资源volumeattachments存储
persistentvolumespv存储
persistentvolumeclaimspvc存储
配置资源configmapscm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：

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 中的日志输出容器在 pod 中的日志
attach缠绕进入运行中的容器进入运行中的容器
exec执行容器中的一个命令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applyrc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

举栗

[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   21h
kube-node-lease   Active   21h
kube-public       Active   21h
kube-system       Active   21h
# 1. 创建一个新的命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create namespace dev
namespace/dev created
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   21h
dev               Active   2s
kube-node-lease   Active   21h
kube-public       Active   21h
kube-system       Active   21h
[root@kubertenes-master ~]# 
# 2. 查看pod,这个是之前创建的nginx
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-6867cdf567-mb2dg   1/1     Running   1          20h

# 3. 在namespace的dev上创建一个nginx pod
[root@kubertenes-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
# 4. 查看pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-6867cdf567-mb2dg   1/1     Running   1          20h
# 5. 查看指定环境dev的pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-644584df94-8jnkw   1/1     Running   0          4m
[root@kubertenes-master ~]# 


# 6. 删除dev环境的pod，存在多个命名空间则需要指定，否则报错not found
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete pod pod-644584df94-8jnkw
Error from server (NotFound): pods "pod-644584df94-8jnkw" not found
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete pod pod-644584df94-8jnkw --namespace dev
pod "pod-644584df94-8jnkw" deleted
[root@kubertenes-master ~]# 

# 7. 删除命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
[root@kubertenes-master ~]#
2.2命令式对象配置（命令+yaml文件）

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

# 命令汇总
[root@kubertenes-master ~]# vim nginxpod-demo.yaml
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f nginxpod-demo.yaml 
namespace/dev created
pod/nginxpod created
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get -f nginxpod-demo.yaml 
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   15s

NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod   1/1     Running   0          15s
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete -f nginxpod-demo.yaml 
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
[root@kubertenes-master ~]#

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）

2.3声明式对象配置（apply命令+yaml文件）

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@kubertenes-master ~]# kubectl apply -f nginxpod-demo.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@kubertenes-master ~]# kubectl apply -f nginxpod-demo.yaml 
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
[root@kubertenes-master ~]# 

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

二、操作资源命令练习

1、Namespace

Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离

  • 默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。

  • 可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。

kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace

[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   24h
dev               Active   159m
kube-node-lease   Active   24h
kube-public       Active   24h
kube-system       Active   24h
[root@kubertenes-master ~]#
(1) 查看命名空间
# 1. 查看命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   24h
dev               Active   159m
kube-node-lease   Active   24h
kube-public       Active   24h
kube-system       Active   24h


# 2. 查看default命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns default
NAME      STATUS   AGE
default   Active   24h

# 3. 以yaml的形式查看defaul命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns default -o yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  creationTimestamp: "2022-05-14T05:45:11Z"
  name: default
  resourceVersion: "144"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default
  uid: ee758ec0-2154-44ec-82fb-850c66b47c41
spec:
  finalizers:
  - kubernetes
status:
  phase: Active
# 4. 查看default命名空间的描述
[root@kubertenes-master ~]# kubectl describe ns default
Name:         default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active # Active表示正常，Terminating正在删除命名空间
No resource quota. # 针对命名空间的限制
No LimitRange resource. # 针对命名空间每个组件做的资源限制
(2) 创建、删除命名空间（命令操作、配置方式操作）

# 1. 创建dev-test命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create ns dev-test
namespace/dev-test created

# 2. 删除dev-test命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete ns dev-test
namespace "dev-test" deleted

# 3. 使用yaml文件定义命名空间内容，然后在创建、删除

# 新建ns-dev-demo.yaml内容如下：
[root@kubertenes-master ~]# vim ns-dev-demo.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

# 3.1 使用yaml文件创建
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f ns-dev-demo.yaml 
namespace/dev created
# 查看
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   24h
dev               Active   16s
kube-node-lease   Active   24h
kube-public       Active   24h
kube-system       Active   24h

# 3.2 使用yaml文件删除
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete -f ns-dev-demo.yaml 
namespace "dev" deleted
[root@kubertenes-master ~]#

2、Pod

Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。

kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看kube-system命名空间下的Pod：

[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-9d85f5447-5ssp5                     1/1     Running   2          25h
coredns-9d85f5447-t6ckm                     1/1     Running   2          25h
etcd-kubertenes-master                      1/1     Running   2          25h
kube-apiserver-kubertenes-master            1/1     Running   2          25h
kube-controller-manager-kubertenes-master   1/1     Running   2          25h
kube-flannel-ds-2k8dm                       1/1     Running   3          24h
kube-flannel-ds-68v7z                       1/1     Running   2          24h
kube-flannel-ds-zwbpm                       1/1     Running   2          24h
kube-proxy-4mtmt                            1/1     Running   2          24h
kube-proxy-759s2                            1/1     Running   2          24h
kube-proxy-xgwqr                            1/1     Running   2          25h
kube-scheduler-kubertenes-master            1/1     Running   2          25h
(1)创建并运行

kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是通过Pod控制器来实现的

# 命令格式： kubectl run (pod控制器名称) [参数]
# --image 指定Pod的镜像
# --port 指定端口
# --namespace 指定namespace
[root@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace dev
deployment.apps/nginx created
(2)查看pod信息
# 1. 新建dev命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   25h
kube-node-lease   Active   25h
kube-public       Active   25h
kube-system       Active   25h
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f ns-dev-demo.yaml 
namespace/dev created

# 2. 查看命名空间
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   25h
dev               Active   3s
kube-node-lease   Active   25h
kube-public       Active   25h
kube-system       Active   25h

# 3. 查看命名空间dev下的pods
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.

# 4. 在命名空间dev下创建一个pod，启动一个nginx
[root@kubertenes-master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace 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/nginx created

# 5. 查看dev命名空间下的pods
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-gjvr2   1/1     Running   0          7m34s

# 6. 查看dev命名空间下的pod详细描述
[root@kubertenes-master ~]# kubectl describe pod nginx -n dev
Name:         nginx-dd6b5d745-gjvr2
Namespace:    dev
Priority:     0
Node:         kubernetes-node2/192.168.24.202
Start Time:   Sun, 15 May 2022 14:59:20 +0800
Labels:       pod-template-hash=dd6b5d745
              run=nginx
Annotations:  <none>
Status:       Running
IP:           10.244.2.12
IPs:
  IP:           10.244.2.12
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-dd6b5d745
Containers:
  nginx:
    Container ID:   docker://4c092841768dc214c599ece15cddd3f721edbc8b6c1bd321d19a34fabc46de86
    Image:          nginx:latest
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:2c72b42c3679c1c819d46296c4e79e69b2616fa28bea92e61d358980e18c9751
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Sun, 15 May 2022 14:59:38 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-7t4qr (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-7t4qr:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-7t4qr
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type    Reason     Age    From                       Message
  ----    ------     ----   ----                       -------
  Normal  Scheduled  7m29s  default-scheduler          Successfully assigned dev/nginx-dd6b5d745-gjvr2 to kubernetes-node2
  Normal  Pulling    7m18s  kubelet, kubernetes-node2  Pulling image "nginx:latest"
  Normal  Pulled     7m10s  kubelet, kubernetes-node2  Successfully pulled image "nginx:latest"
  Normal  Created    7m10s  kubelet, kubernetes-node2  Created container nginx
  Normal  Started    7m10s  kubelet, kubernetes-node2  Started container nginx
(3)访问pod
# 1. 查看dev命名空间下的pod信息
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE               NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-dd6b5d745-gjvr2   1/1     Running   0          12m   10.244.2.12   kubernetes-node2   <none>           <none>

# 2. 访问nginx测试
[root@kubertenes-master ~]# curl http://10.244.2.12:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@kubertenes-master ~]#
(4)删除指定pod

注意：删除pod需要删除对应的pod控制器deploy

# 1. 查看pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-gjvr2   1/1     Running   0          17m

# 2. 删除pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete pod nginx-dd6b5d745-gjvr2 -n dev
pod "nginx-dd6b5d745-gjvr2" deleted

# 3. 再次查看，发现又新创建了一个,这是因为当前Pod是由Pod控制器创建的，控制器会监控Pod状况，一旦发现Pod死亡，会立即重建
# 此时要想删除Pod，必须删除Pod控制器
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                    READY   STATUS              RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-t9h5z   0/1     ContainerCreating   0          12s

# 4. 查看pod控制器
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   0/1     1            0           18m
# 5. 删除pod控制器
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted

# 6. 稍等再次查看pod,发现已经被删除
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
[root@kubertenes-master ~]#

(5)配置操作


[root@kubertenes-master ~]# vim pod-nginx.yaml

# 内容为
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

# 1. 执行对应的创建命令
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f pod-nginx.yaml 
pod/nginx created

# 访问测试
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE               NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx   1/1     Running   0          3m37s   10.244.2.13   kubernetes-node2   <none>           <none>

[root@kubertenes-master ~]# curl http://10.244.2.13:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@kubertenes-master ~]# 



# 2. 执行对应的删除命令
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete -f pod-nginx.yaml 
pod "nginx" deleted
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
[root@kubertenes-master ~]#

3、Label

Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。Label的特点：

  • 一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等
  • 一个资源对象可以定义任意数量的Label ，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去
  • Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除

可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。

一些常用的Label 示例如下：

  • 版本标签："version":"release", "version":"stable"......
  • 环境标签："environment":"dev"，"environment":"test"，"environment":"pro"
  • 架构标签："tier":"frontend"，"tier":"backend"

当前有两种Label Selector：

  • 基于等式的Label Selector name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象 env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象
  • 基于集合的Label Selector name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象 name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象

标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即：

  • Label用于给某个资源对象定义标识
  • Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象

标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如：

  • name=slave，env!=production
  • name not in (frontend)，env!=production
(1) 命令方式
# 1. 查看pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          54s

# 2. 设置label,version=1.0
[root@kubertenes-master ~]# kubectl label pod nginx version=1.0 -n dev
pod/nginx labeled

# 3. 更新label
[root@kubertenes-master ~]# kubectl label pod nginx version=2.0 -n dev --overwrite
pod/nginx labeled

# 4. 查看pod的label
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod nginx -n dev --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          2m12s   version=2.0

# 5. 根据label筛选pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0 --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          2m59s   version=2.0

# 6. 根据label筛选pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.

# 7. 删除label
[root@kubertenes-master ~]# kubectl label pod nginx version- -n dev
pod/nginx labeled

# 8. 查看label
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod nginx -n dev --show-labels
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx   1/1     Running   0          4m28s   <none>
[root@kubertenes-master ~]#
(2) 配置方式
# 编辑yaml文件，给pod加上标签
[root@kubertenes-master ~]# vim pod-nginx.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
  labels:
    version: "3.0"
    env: "test"
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

# 之前不存在该pod，创建pod；若之前存在，则使用kubectl apply -f pod-nginx.yaml更新即可
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f pod-nginx.yaml 
pod/nginx created


# 查看标签
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pod nginx -n dev --show-labels
NAME    READY   STATUS              RESTARTS   AGE   LABELS
nginx   0/1     ContainerCreating   0          8s    env=test,version=3.0
[root@kubertenes-master ~]#

4、Deployment

在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建pod。

在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，本章节只介绍一种：Deployment。

(1)命令方式
#  命令格式: kubectl create deployment 名称 [参数]
# --image 指定pod的镜像
# --port 指定端口
# --replicas 指定创建pod数量
# --namespace 指定namespace
[root@kubertenes-master ~]#  kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -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/nginx created

# 1. 查看dev命名空间下新建的3个pod，但是发现只有两个在运行，看下是什么原因
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                    READY   STATUS              RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-b9zn6   1/1     Running             0          114s
nginx-dd6b5d745-ds75l   1/1     Running             0          114s
nginx-dd6b5d745-r9l8t   0/1     ImagePullBackOff    0          114s
[root@kubertenes-master ~]# 

# 1.1 describr查看pod启动失败的原因
[root@kubertenes-master ~]# kubectl describe pod  nginx-dd6b5d745-r9l8t -n dev
Name:         nginx-dd6b5d745-r9l8t
Namespace:    dev
Priority:     0
Node:         kubernetes-node1/192.168.24.201
Start Time:   Sun, 15 May 2022 16:18:33 +0800
Labels:       pod-template-hash=dd6b5d745
              run=nginx
Annotations:  <none>
Status:       Pending
IP:           10.244.1.14
IPs:
  IP:           10.244.1.14
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-dd6b5d745
Containers:
  nginx:
    Container ID:   
    Image:          nginx:latest
    Image ID:       
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Waiting
      Reason:       ImagePullBackOff
    Ready:          False
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-7t4qr (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             False 
  ContainersReady   False 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-7t4qr:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-7t4qr
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type     Reason     Age                  From                       Message
  ----     ------     ----                 ----                       -------
  Normal   Scheduled  8m42s                default-scheduler          Successfully assigned dev/nginx-dd6b5d745-r9l8t to kubernetes-node1
  Warning  Failed     4m21s                kubelet, kubernetes-node1  Failed to pull image "nginx:latest": rpc error: code = Unknown desc = error pulling image configuration: Get https://production.cloudflare.docker.com/registry-v2/docker/registry/v2/blobs/sha256/74/7425d3a7c478efbeb75f0937060117343a9a510f72f5f7ad9f14b1501a36940c/data?verify=1652605944-%2BXlmn7SpGTHeYEkX28CH3CWk58A%3D: dial tcp 104.18.124.25:443: i/o timeout
  Warning  Failed     3m25s                kubelet, kubernetes-node1  Failed to pull image "nginx:latest": rpc error: code = Unknown desc = error pulling image configuration: Get https://production.cloudflare.docker.com/registry-v2/docker/registry/v2/blobs/sha256/74/7425d3a7c478efbeb75f0937060117343a9a510f72f5f7ad9f14b1501a36940c/data?verify=1652606000-fkfR5dGKFdekvuwV5Ul2UE9yrT0%3D: dial tcp 104.18.122.25:443: i/o timeout
  Warning  Failed     85s                  kubelet, kubernetes-node1  Failed to pull image "nginx:latest": rpc error: code = Unknown desc = context canceled
  Normal   BackOff    56s (x4 over 4m20s)  kubelet, kubernetes-node1  Back-off pulling image "nginx:latest"
  Warning  Failed     56s (x4 over 4m20s)  kubelet, kubernetes-node1  Error: ImagePullBackOff
  Normal   Pulling    43s (x4 over 8m41s)  kubelet, kubernetes-node1  Pulling image "nginx:latest"
  Warning  Failed     6s (x4 over 4m21s)   kubelet, kubernetes-node1  Error: ErrImagePull
  Warning  Failed     6s                   kubelet, kubernetes-node1  Failed to pull image "nginx:latest": rpc error: code = Unknown desc = error pulling image configuration: Get https://production.cloudflare.docker.com/registry-v2/docker/registry/v2/blobs/sha256/74/7425d3a7c478efbeb75f0937060117343a9a510f72f5f7ad9f14b1501a36940c/data?verify=1652606199-V3rHrimE%2BxCIeocPzIbq3dSULUs%3D: dial tcp 104.18.123.25:443: i/o timeout
[root@kubertenes-master ~]# 


# 2. 查看dev命名空间下新建的3个pod控制器
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   2/3     3            2           3m23s

[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   2/3     3            2           3m42s   nginx        nginx:latest   run=nginx



# 3. 查看控制器描述信息
[root@kubertenes-master ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev
Name:                   nginx
Namespace:              dev
CreationTimestamp:      Sun, 15 May 2022 16:18:33 +0800
Labels:                 run=nginx
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               run=nginx
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 2 available | 1 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge

Pod Template:
  Labels:  run=nginx
  Containers:
   nginx:
    Image:        nginx:latest
    Port:         80/TCP
    Host Port:    0/TCP
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      False   MinimumReplicasUnavailable
  Progressing    True    ReplicaSetUpdated
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   nginx-dd6b5d745 (3/3 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  4m4s  deployment-controller  Scaled up replica set nginx-dd6b5d745 to 3
[root@kubertenes-master ~]#

node1节点docker拉取nginx失败443，查看原因

# 1.2 发现原因，是node1拉取镜像失败443，在node1上执行docker pull nginx也是请求超时，重启node1再试试，还是443，解决方法：https://blog.csdn.net/elvishehai/article/details/107782762

kubernetes-node1  Failed to pull image "nginx:latest": 
rpc error: code = Unknown desc = error pulling image configuration: 
Get https://production.cloudflare.docker.com/registry-v2/docker/registry/v2/blobs/sha256/74/7425d3a7c478efbeb75f0937060117343a9a510f72f5f7ad9f14b1501a36940c/data?verify=1652605944-%2BXlmn7SpGTHeYEkX28CH3CWk58A%3D: dial tcp 104.18.124.25:443: i/o timeout

解决报错之后

# 1. 查看pod
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-dd6b5d745-8cphw   1/1     Running   0          9m54s
nginx-dd6b5d745-s6g4w   1/1     Running   0          9m54s
nginx-dd6b5d745-vb5w6   1/1     Running   0          9m54s

# 2. 查看pod控制器 
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           43s

# 2.1
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
nginx   3/3     3            3           58s   nginx        nginx:latest   run=nginx

# 2.2 查看pod控制器describe信息
[root@kubertenes-master ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev
Name:                   nginx
Namespace:              dev
CreationTimestamp:      Sun, 15 May 2022 16:59:04 +0800
Labels:                 run=nginx
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               run=nginx
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  run=nginx
  Containers:
   nginx:
    Image:        nginx:latest
    Port:         80/TCP
    Host Port:    0/TCP
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   nginx-dd6b5d745 (3/3 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  100s  deployment-controller  Scaled up replica set nginx-dd6b5d745 to 3
[root@kubertenes-master ~]# 

# 删除
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted
[root@kubertenes-master ~]#
(2)配置方式
# 编辑yaml文件
[root@kubertenes-master ~]# vim deploy-nginx-demo.yaml

# 内容为
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP


# 1. 创建启动
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f deploy-nginx-demo.yaml 
deployment.apps/nginx created


# 查看状态
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           33s


# 2. 删除
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete -f deploy-nginx-demo.yaml 
deployment.apps "nginx" deleted

5、 Service

通过上面Pod的操作，已经能够利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题：

  • Pod IP 会随着Pod的重建产生变化
  • Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问

这样对于访问这个服务带来了难度。因此，kubernetes设计了Service来解决这个问题。

Service可以看作是一组同类Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。

在这里插入图片描述

(1) 创建集群内部可访问的Service
# 1. 需要先创建一个集群
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f deploy-nginx-demo.yaml 
deployment.apps/nginx created

# 2. 查看pod控制器状态
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           32s

# 3. 暴露servcie
[root@kubertenes-master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx1 exposed

# 4. 查看servcie
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get svc svc-nginx1 -n dev -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
svc-nginx1   ClusterIP   10.101.198.180   <none>        80/TCP    25s   run=nginx

# 这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的
# 可以通过这个IP访问当前service对应的POD
[root@kubertenes-master ~]# curl 10.101.198.180:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@kubertenes-master ~]#
(2) 创建集群外部也可访问的Service
# 1. 上面创建的Service的type类型为ClusterIP，这个ip地址只用集群内部可访问
# 如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort
[root@kubertenes-master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx2 exposed

# 2. 查看svc-nginx2服务
[root@kubertenes-master ~]# kubectl get svc svc-nginx2 -n dev -o wide
NAME         TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
svc-nginx2   NodePort   10.100.234.127   <none>        80:32688/TCP   8s    run=nginx
[root@kubertenes-master ~]# 

# 3. 访问测试，接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:32688访问服务了
浏览器访问：http://kubernetes-master:32688/

在这里插入图片描述

(3) 删除Service
# 删除svc-nginx1 集群内部访问服务
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete svc svc-nginx1 -n dev
service "svc-nginx1" deleted
(4) 配置方式

# 1. 编辑yaml文件
[root@kubertenes-master ~]# vim svc-nginx-demo.yaml

# 内容为
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx
  namespace: dev
spec:
  clusterIP: 10.101.198.180 #固定svc的内网ip
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  type: ClusterIP # 如希望是外部集群访问，改成NodePort即可

# 创建
[root@kubertenes-master ~]# kubectl create -f svc-nginx-demo.yaml 
service/svc-nginx created

# 删除
[root@kubertenes-master ~]# kubectl delete -f svc-nginx-demo.yaml
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