深入掌握Kubernetes核心：YAML配置详解与实战本文深入探讨了 Kubernetes 的多种资源类型，包括Ser

Kubernetes 的yaml配置文件

Kubernetes 的 YAML 配置文件是定义和管理集群中的所有资源的关键工具。了解如何编写和使用这些配置文件对管理 Kubernetes 集群至关重要。

1. 基础结构

Kubernetes YAML 配置文件通常由以下几个部分组成：

apiVersion: 资源使用的 API 版本。
kind: 资源的类型（如 Pod、Service、Deployment 等）。
metadata: 元数据，例如名称和标签。
spec: 资源的具体配置，如容器的配置、选择器、服务端口等。

例如：

# nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1  # Kubernetes API 版本
kind: Deployment  # 资源类型
metadata:
  name: nginx-deployment  # 部署名称
  labels:
    app: nginx  # 标签，用于选择 Pod
spec:
  replicas: 3  # 副本数量
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx  # 标签选择器，用于匹配 Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx  # Pod 的标签
    spec:
      containers:
      - name: nginx  # 容器名称
        image: nginx:latest  # 使用的镜像
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器暴露的端口

---
# nginx-service.yaml
apiVersion: v1  # Kubernetes API 版本
kind: Service  # 资源类型
metadata:
  name: nginx-service  # 服务名称
spec:
  type: LoadBalancer  # 服务类型（LoadBalancer 将分配一个外部 IP）
  selector:
    app: nginx  # 标签选择器，用于选择服务后端的 Pods
  ports:
    - protocol: TCP  # 协议类型
      port: 80  # 服务暴露的端口
      targetPort: 80  # 目标端口（容器内部端口）

2. kind 资源类型

资源类型	用途（解释）
Pod	Kubernetes 中的最小部署单元，包含一个或多个容器。
Service	为 Pod 提供稳定的网络访问抽象，支持负载均衡、服务发现等功能。
Deployment	管理 Pod 的声明性更新，支持滚动更新和回滚功能。
ConfigMap	存储非机密的配置数据，如环境变量、配置文件等。
Secret	存储敏感信息，如密码、密钥等，避免将其暴露在 Pod 定义中。
Namespace	在同一 Kubernetes 集群中创建多个虚拟集群，实现资源隔离。
PersistentVolume（PV）	定义一个存储卷，供 Pod 使用
PersistentVolumeClaim（PVC）	Pod 使用持久存储卷的请求，PVC 绑定到 PV
StatefulSet	管理有状态应用，提供稳定的网络标识和持久存储。
DaemonSet	确保每个节点都运行一个 Pod 副本，常用于日志收集、监控等任务。
Job	创建一个一次性任务，直到成功完成。
CronJob	定期执行任务，类似于 Linux 的 cron 作业。
Ingress	管理外部访问服务的规则，通过 HTTP/HTTPS 提供服务。
ServiceAccount	为 Pod 提供与 Kubernetes API 交互的身份，就是跟用户要有哪些权限效果一样。
Role 和 ClusterRole	定义在命名空间或集群范围内的访问权限，配合 ServiceAccount 使用。
RoleBinding 和 ClusterRoleBinding	将 Role 或 ClusterRole 绑定到用户或 ServiceAccount。
HorizontalPodAutoscaler (HPA)	根据 CPU 或其他指标自动调整 Pod 的副本数量，自动扩缩容。
NetworkPolicy	定义 Pod 之间以及 Pod 和外部之间的网络流量控制规则。
ResourceQuota	限制命名空间中资源的总使用量，例如 CPU、内存等。
PodDisruptionBudget (PDB)	限制有多少个 Pod 可以同时被删除，用于维护时保证应用的高可用性。
Volume	定义一个存储卷，用于在 Pod 中共享数据或持久化存储。
Endpoint	存储一组 IP 地址，供 Service 使用。
ReplicationController	Kubernetes 中的一种控制器，用于确保指定数量的 Pod 副本始终在运行。

3. metadata 元数据

通过案例分析 metadata ：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  # 资源的名称。在命名空间内必须唯一。
  name: example-pod
  
  # 资源所在的命名空间，用于组织和隔离资源。
  namespace: production
  
  # 标签，用于给资源打上标签，以便于组织、选择和过滤资源。
  labels:
    app: myapp        # 通过标签标识属于 `myapp` 应用的资源。
    environment: production  # 指定资源所处的环境为生产环境。
    tier: backend     # 指定资源属于后台服务。
  
  # 注解，用于存储附加的非标识性元数据。
  annotations:
    description: "This pod runs the backend service for my application."  # 关于 Pod 的描述信息。
    createdBy: "john.doe@example.com"  # 记录创建 Pod 的人员。
    version: "v1.0.0"  # 记录 Pod 的版本信息。
  
  # 拥有者引用，定义当前资源的拥有者关系。
  ownerReferences:
    - apiVersion: apps/v1  # 所属资源的 API 版本。
      kind: Deployment    # 所属资源的类型。
      name: example-deployment  # 所属资源的名称。
      uid: 12345678-abcd-1234-efgh-56789ijklmnop  # 所属资源的唯一标识符。
  
  # Finalizers，指定在删除资源之前需要执行的操作。
  finalizers:
    - example.com/my-finalizer  # 指定的 finalizer。
  
  # 当没有提供 `name` 时，Kubernetes 会基于这个前缀生成一个唯一名称。
  generateName: example-pod-
  
  # 资源的版本号，用于并发控制。(一般k8s自动生成，无需添加)
  resourceVersion: "456789"
  
  # 资源的唯一标识符，由 Kubernetes 自动分配。(一般k8s自动生成，无需添加)
  uid: 12345678-abcd-1234-efgh-56789ijklmnop
  
  # 资源创建的时间戳，通常由 Kubernetes 自动生成。(一般k8s自动生成，无需添加)
  creationTimestamp: "2024-08-13T00:00:00Z"
  
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx:1.17
    ports:
    - containerPort: 80

4. spec 资源规范（specification）

spec 定义了资源的具体配置和行为。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: example-deployment
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
spec:
  # 定义要运行的 Pod 副本数量。例如 3 表示运行三个 Pod 实例。
  replicas: 3
  
  # 选择器用于选择和管理 Pod，必须与 Pod 模板中的标签匹配。
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp  # 匹配标签，用于选择和管理的 Pod。
  
  # Pod 模板定义了新创建的 Pod 的规范。
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp  # 与 selector 中的标签匹配，用于标识 Pod。
    
    spec:
      # 定义 Pod 中运行的容器列表。
      containers:
      - name: my-container               # 容器的名称，在 Pod 内部必须唯一。
        image: nginx:1.17                # 容器使用的 Docker 镜像。
        ports:
        - containerPort: 80             # 容器监听的端口。
        env:
        - name: ENV_VAR
          value: "example-value"       # 环境变量，用于配置容器内的应用程序。
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"             # 容器启动时请求的内存量。
            cpu: "250m"                # 容器启动时请求的 CPU 核心数。
          limits:
            memory: "128Mi"            # 容器允许使用的最大内存量。
            cpu: "500m"                # 容器允许使用的最大 CPU 核心数。
        volumeMounts:
        - name: my-volume
          mountPath: /data             # 将卷挂载到容器中的路径。
      
      # 定义 Pod 使用的卷。
      volumes:
      - name: my-volume
        emptyDir: {}                   # 使用 `emptyDir` 卷类型，适用于存储临时数据。
      
      # 节点选择器，根据节点标签调度 Pod。
      nodeSelector:
        disktype: ssd                  # 选择带有 `disktype: ssd` 标签的节点。
      
      # Pod 亲和性，用于指定调度规则，使 Pod 被调度到满足特定条件的节点上。
      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - myapp
            topologyKey: "kubernetes.io/hostname"  # 指定 Pod 必须调度到相同主机上。
      
      # 容忍节点上的污点，允许 Pod 被调度到标记为特定污点的节点上。
      tolerations:
      - key: "key"
        operator: "Equal"
        value: "value"
        effect: "NoSchedule"          # 容忍 `NoSchedule` 类型的污点。
      
      # Pod 的重启策略。`Always` 表示 Pod 无论失败与否都会重新启动。
      restartPolicy: Always
        
      # 终止 Pod 时，给予容器的宽限时间，单位为秒。
      terminationGracePeriodSeconds: 30  # 在 Pod 终止前的宽限时间。
      
      # 指定 Pod 的优先级类，用于影响调度顺序和资源分配。
      priorityClassName: high-priority  # 优先级类名称。
      
      # 容器的安全上下文，指定容器的用户 ID 和文件系统组 ID。
      securityContext:
        runAsUser: 1000                  # 以特定用户身份运行容器。
        fsGroup: 2000                    # 容器中所有文件的组 ID。
      
      # 是否使用宿主机网络，`false` 表示使用集群网络。
      hostNetwork: false
        
      # DNS 策略，指定如何解析 DNS 名称，`ClusterFirst` 表示优先使用集群内的 DNS 解析服务。
      dnsPolicy: ClusterFirst

labels 标签和 selector 选择器的关联：

选择器根据资源上的标签选择资源。
选择器有多种类型，包括 matchLabels 和 matchExpressions。
matchLabels 是最常用的选择器类型，使用简单的标签匹配。
matchExpressions 提供了更复杂的匹配规则，比如支持多种操作符（In, NotIn, Exists, DoesNotExist）

# 定义标签
metadata:
  labels:
    app: myapp
    
---
# 选择器
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp

volumes 卷和 volumeMounts 卷挂载的关联 ：在 Kubernetes 中，volumes 定义了可以使用的存储卷，而 volumeMounts 指定这些卷挂载到容器的路径。

volumes：定义了一个或多个卷，可以是宿主机目录（使用 hostPath），临时目录（使用 emptyDir），持久化存储卷，ConfigMap 等。
volumeMounts：定义了如何将 volumes 中的卷挂载到容器的文件系统中。容器在 Pod 内运行，因此 volumeMounts 定义的是如何在这个隔离的容器环境中使用 volumes。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: host-volume
      mountPath: /container/path  # 容器内的挂载路径
  volumes:
  - name: host-volume
    hostPath:
      path: /host/path  # 宿主机上的路径
      type: Directory

affinity 亲和 ：是一种调度策略，用于控制 Pod 如何选择节点进行调度。

nodeAffinity 用于指定 Pod 应该调度到哪些节点上。它可以替代传统的 nodeSelector，提供更复杂的调度规则。

affinity:
  nodeAffinity:
    # requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 这是一个强制性的要求。Pod 只能调度到满足指定条件的节点上。
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: key-name
          operator: In
          values:
          - value1
          - value2
---
affinity:
  nodeAffinity:
  	# preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 这是一个优选要求。它表示 Pod 应该尽量调度到满足条件的节点上，但不是强制性的。如果没有满足条件的节点，Pod 仍然可以调度到其他节点。
    preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    - preference:
        matchExpressions:
        - key: key-name
          operator: In
          values:
          - value1
      weight: 1

podAffinity 和 podAntiAffinity：这两种类型的 affinity 用于控制 Pod 如何与其他 Pod 关系进行调度。

affinity:
  # podAffinity 用于将 Pod 调度到与特定 Pod 位于同一节点或同一区域的节点上。 
  podAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      labelSelector:
        matchExpressions:
        - key: app
          operator: In
          values:
          - my-app
      topologyKey: kubernetes.io/hostname
---
affinity:
  # podAntiAffinity 用于将 Pod 调度到不与特定 Pod 位于同一节点或同一区域的节点上。
  podAntiAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      labelSelector:
        matchExpressions:
        - key: app
          operator: In
          values:
          - my-app
      topologyKey: kubernetes.io/hostname

Taints 污点和 Tolerations 容忍的关联 ：

Taints：节点上的 taints 是一种标记，用于指定节点上的某些条件或限制，阻止 Pod 调度到这些节点上，除非 Pod 具有相应的 tolerations。
Tolerations：Pod 上的 tolerations 是一种允许 Pod 在具有特定 taints 的节点上调度的机制。它们“容忍”节点上的 taints，使 Pod 可以被调度到这些节点上。

# 配置 node-1 节点，添加污点
kubectl taint nodes center-node01 dedicated=infra:NoSchedule
# 移除污点（特定污点除外）
kubectl taint nodes center-node01 dedicated-

# 查看某个节点是否又污点
kubectl describe node center-node01
Name:               node-1
Roles:              <none>
Labels:             beta.kubernetes.io/arch=amd64
                    beta.kubernetes.io/os=linux
                    failure-domain.beta.kubernetes.io/region=us-west-1
                    failure-domain.beta.kubernetes.io/zone=us-west-1a
                    kubernetes.io/hostname=node-1
                    node-role.kubernetes.io/worker=
Annotations:        node.alpha.kubernetes.io/ttl=0
                    scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: { "nodeAffinity": { "requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": { "nodeSelectorTerms": [ { "matchExpressions": [ { "key": "node.kubernetes.io/instance-type", "operator": "In", "values": [ "t2.micro" ] } ] } ] } } }
CreationTimestamp:  Fri, 13 Aug 2024 14:30:05 +0800
Taints:             dedicated=infra:NoSchedule
                    type=spot:NoExecute
...

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  # 配置 容忍
  tolerations:
  - key: dedicated
    operator: Equal
    value: infra
    effect: NoSchedule
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest

5. 具体介绍 kind类型使用

5.1 deployment 资源类型

见 [spec 资源规范（specification）](#spec 资源规范（specification）)

5.2 service 资源类型

5.2.1 service 注意点

Service：提供了一种稳定的访问方式来路由流量到一组 Pod。Service 定义了如何访问这些 Pod，并可以提供负载均衡功能。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: example-service
  namespace: default
  labels:
    app: my-app
spec:
  selector:
    app: my-app                   # 选择标签为 app=my-app 的 Pod
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80                      # Service 对外暴露的端口
    targetPort: 8080              # 访问 Pod 时转发到 Pod 上的端口
    name: http                    # 端口名称（可选）
  type: ClusterIP                 # 服务类型
  sessionAffinity: None           # 会话亲和性（默认为 None）
#  loadBalancerIP: 192.168.1.100  # 负载均衡器 IP（可选，仅在 type 为 LoadBalancer 时有效）

Service 的 DNS 名称：

当你创建一个 Service 对象时，Kubernetes 会为其分配一个 DNS 名称，通常格式为 <service-name>.<namespace>.svc.cluster.local。
例如，如果你有一个名为 my-service 的 Service，且它位于 default 命名空间，你可以通过 my-service.default.svc.cluster.local 来访问它。可以通过 curl 从一个Pod访问 my-service：

# 验证访问是否成功
curl http://my-service.default.svc.cluster.local

在 Kubernetes 集群中，虽然使用 **完全限定域名（FQDN，Fully Qualified Domain Name）**是一种标准做法，但在一些情况下，你也可以只使用 Service 名称或 <service-name>.<namespace>。
如果是处于同一命名空间可以去掉 .svc.cluster.local，直接通过 service-name 名称或 <service-name>.<namespace> 实现。

Tips：通过这种方式，每个微服务通过配置对应的域名就可以去访问了。

5.2.2 service 的类型

Tips：所有类型的 Kubernetes Service（无论是 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer 还是 Headless）都可以通过 servicename.namespace.svc.cluster.local 的形式进行内部 DNS 解析访问。

5.2.2.1 ClusterIP

ClusterIP Service 这是默认的 Service 类型，用于在集群内部提供服务。

使用场景

内部微服务间的通信。
不需要暴露给集群外部的服务，但是，但是也能通过endpoint ，代理到外部的服务中（将endpoint地址 IP改为：外部服务IP）。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-clusterip-service  # Service 的名称
spec:
  selector:
    app: my-app  # 匹配 Pod 的标签，流量会路由到这些 Pod 上
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80  # Service 暴露的端口
    targetPort: 8080  # Pod 上的端口

5.2.2.2 NodePort

NodePort 会在每个 Node 上打开一个指定的端口，外部流量可以通过 <NodeIP>:<NodePort> 的形式访问服务。

使用场景

测试环境，外部用户需要访问集群中的应用。
需要集群外部访问服务但不需要负载均衡器的场景。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nodeport-service
spec:
  type: NodePort  # Service 的类型为 NodePort
  selector:
    app: my-app
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80  # Service 暴露的端口
    targetPort: 8080  # Pod 上的端口
    nodePort: 30007  # 在每个 Node 上暴露的端口号（30000-32767 之间的一个固定端口）

5.2.2.3 LoadBalancer

LoadBalancer 是 Kubernetes 中一种用于将集群内部的服务暴露到外部网络的 Service 类型。创建一个负载均衡器（例如 AWS ELB、GCP GLB），并自动分配一个公网 IP 地址或 DNS 名称，从而使外部流量通过该公网IP或DNS名称能够直接访问集群内的服务。

使用场景

公有云环境下，需要暴露一个对外服务。
高可用、高流量的应用程序。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-loadbalancer-service
spec:
  type: LoadBalancer  # Service 的类型为 LoadBalancer
  selector:
    app: my-app
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80  # Service 暴露的端口
    targetPort: 8080  # Pod 上的端口

执行上面命令后，该类型 service 会获取到一个外部IP。

# 使用以下命令来检查 Service 的状态并获取分配的公网 IP 地址
kubectl get svc my-loadbalancer-service -n default
# EXTERNAL-IP 列中的 IP 地址就是分配给该服务的公网 IP 地址。外部客户端可以通过这个 IP 地址访问 MySQL 服务。
NAME                 TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
mysql-loadbalancer   LoadBalancer   10.0.171.239   34.123.45.67    3306:32295/TCP 5m

5.2.2.4 ExternalName

ExternalName 不是实际的代理，它只是将 DNS 查询重定向到外部域名。这个 Service 不会创建 ClusterIP，也不会创建负载均衡器。

使用场景

当需要访问集群外的服务时。
轻量级的外部服务访问，不需要负载均衡功能。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-externalname-service
spec:
  type: ExternalName  # Service 的类型为 ExternalName
  externalName: example.com  # 将服务指向的外部域名

5.2.2.5 Headless

Headless 用于有状态服务，或者当不需要负载均衡时。不分配 ClusterIP，客户端可以直接通过 DNS 解析到 Pod 的 IP 地址。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-headless
  labels:
    app: redis
spec:
  clusterIP: None  # 指定为 None，表示 Headless Service
  selector:
    app: redis
  ports:
    - port: 6379
      name: redis

5.2.3 service 和 endpoint 关联

Service Selector：当你创建一个 Service 时，你通常会指定一个 selector，它用于匹配特定标签的 Pod。**Kubernetes 控制器会根据这个 selector 找到匹配的 Pod，并自动创建一个与 Service 同名的 Endpoint 对象。**这个 Endpoint 会包含所有匹配的 Pod 的 IP 和端口信息。
自动更新：当与 Service 关联的 Pod 发生变化时（例如 Pod 被删除或新增），Endpoint 对象会自动更新，以确保它始终指向当前运行的 Pod。
无 Selector 的 Service：如果 Service 没有定义 selector，Kubernetes 不会自动创建 Endpoint。这种情况下，你可以手动创建 Endpoint 对象，指定它应该指向哪些 Pod 或外部 IP。

5.3 configmap 资源类型

configmap 就是定义添加一些配置内容：

apiVersion: v1  # API 版本，ConfigMap 对象的 API 版本是 v1。
kind: ConfigMap  # 资源类型，这里是 ConfigMap。
metadata:
  name: example-configmap  # ConfigMap 的名称，用于唯一标识这个 ConfigMap。
  namespace: default  # ConfigMap 所在的命名空间。默认为 default。
  labels:
    app: my-app  # 标签，用于为 ConfigMap 打上标记，便于选择和管理。
data:
  # 配置文件的内容部分
  config.properties: |
    key1=value1  # 文件内容，以多行字符串形式存储。
    key2=value2
  application.yml: |
    server:
      port: 8080  # YAML 配置文件的内容，适用于复杂配置。
    logging:
      level: INFO
  mykey: myvalue  # 简单的键值对配置，直接存储值。

deployment类型配置 configmap关联场景：

将 ConfigMap 挂载为卷
将 ConfigMap 数据作为环境变量
将 ConfigMap 数据作为命令行参数

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: example-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: example-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example-app
    spec:
      containers:
      - name: example-container
        image: busybox
        command: ["/bin/sh"]
        args: ["-c", "echo $(MY_KEY)"] # 将 `ConfigMap` 数据作为命令行参数
        env:
        - name: MY_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: example-configmap # 将 `ConfigMap` 数据作为环境变量
              key: mykey

5.4 endpoint 资源类型

Endpoint 是一种资源类型，用于将一个或多个 Pod 的 IP 地址和端口信息与一个 Service 资源关联起来。Service 是通过 Endpoint 来找到实际的 Pod，并将流量路由到这些 Pod 上的。

也就是 Endpoints 与 Service 是相互绑定配合使用的：

Service: Service 是一个抽象层，它提供了一个稳定的 IP 地址和端口，通过负载均衡将流量分发到匹配的 Pod 上。Service 会自动创建和更新 Endpoints 对象，以确保流量路由到正确的 Pod。
Endpoints: Endpoints 对象存储 Service 的实际后端 Pod 的 IP 地址和端口。它被自动管理和更新，以匹配 Service 选择的 Pod。

一句话来说就是：Service 对象通过 Endpoints 对象来映射到实际的 Pod。Endpoints 存储 Service 的实际后端 Pod 的 IP 地址和端口。

apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  name: example-endpoints  # Endpoints 对象的名称，用于标识该对象
  namespace: default       # Endpoints 所在的命名空间，与 Service 对象的命名空间相匹配
subsets:
- addresses:
  - ip: 10.0.0.1           # Pod 的 IP 地址
    hostname: pod1         # Pod 的主机名（可选）
    targetRef:
      kind: Pod            # 目标对象的类型，这里是 Pod
      name: example-pod    # Pod 的名称
      namespace: default   # Pod 所在的命名空间
  ports:
  - port: 80               # Pod 上的端口，Service 将流量路由到这个端口
    protocol: TCP          # 使用的协议，这里是 TCP
    name: http             # 端口的名称（可选），用于标识端口

Tips：一般实际项目中，不推荐修改endpoints的ip，但是也不代表不能这么干，例如：我的 nacos服务独立于k8s集群之外，我们配置了nacos的service之后，可以通过修改该service对应的endpoints的ip来指向到独立的nacos服务，同理其他独立的服务也可以这么整。

5.5 secrets 资源类型

Secrets 在 Kubernetes 中主要用于存储和管理敏感数据。

Opaque ：默认类型，表示这是一个用户定义的通用秘密，数据存储在 data 字段中。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-opaque-secret    # Secret 的名称
  namespace: default        # Secret 所在的命名空间
type: Opaque                # Secret 类型，表示这是一个普通的用户定义的秘密
data:
  username: dXNlcg==        # base64 编码后的用户名
  password: cGFzc3dvcmQ=    # base64 编码后的密码
stringData:
  api-key: my-api-key       # 明文数据，Kubernetes 会自动将其转换为 base64 编码

docker-registry：用于存储 Docker 仓库的认证信息，以便 Kubernetes 可以从私有 Docker 仓库拉取镜像。

# 1. 先配置一个 Docker 配置文件，并且转成base64
{
  "auths": {
    "https://my-private-registry.example.com": {
      "username": "my-username",
      "password": "my-password",
      "email": "my-email@example.com"
    }
  }
}

# 2. 将配置文件编码为 Base64
# cat config.json | base64 # 也可以通过网络上一些base64编码工具。

# 3. 创建 Kubernetes Secret
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-docker-secret    # Secret 的名称
  namespace: default        # Secret 所在的命名空间
type: kubernetes.io/dockerconfigjson  # Secret 类型，表示这是一个 Docker 注册表的认证信息
data:
  .dockerconfigjson: eyJhdXRocyI6eyJleGFtcGxlLmNvbSI6eyJ1c2VybmFtZSI6InVzZXIiLCJwYXNzd29yZCI6InBhc3N3b3JkIiwibmFtZSI6IkRpYWdub3N0aWMiLCJlbWFpbCI6ImVtYWlsQGRpYWdub3N0aWMuY29tIn19fQ==  # base64 编码的 Docker 配置文件内容

service-account-token ：自动生成的 Secret，用于与服务账户（ServiceAccount）关联，包含用于访问 Kubernetes API 的令牌（Token）。

字段:

token: 用于身份验证的 JWT 令牌
ca.crt: Kubernetes 集群的 CA 证书
namespace: 服务账户所在的命名空间

使用场景：用于 Pod 通过服务账户进行身份验证和授权。

示例：自动生成，通常不需要用户手动创建。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-service-account-token  # Secret 的名称
  namespace: default              # Secret 所在的命名空间
type: kubernetes.io/service-account-token  # Secret 类型，表示这是一个服务账户令牌
annotations:
  kubernetes.io/service-account.name: my-service-account  # 关联的 serviceaccount 服务账户名称
data:
  token: eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IkxLZEtLSjEiLCJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJSUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SU-sZiIu7DPxVvi77o91QlLx_yO1FdHTexOblXBlaUSKtsMnXb-2BzM8GzZXfKx4Zw1lMptOiNwT2eF6XMtZ-Vp84d6HlyH0ylV0NPA  # base64 编码的 Token
  ca.crt: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk...  # base64 编码的 CA 证书
  namespace: ZGVmYXVsdA==        # base64 编码的命名空间（默认为 default）

secret 可以和很多单独类型匹配使用，例如：Pod、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job 等等。

**一般 secret 和 serviceaccount 配合使用，就像上面的 **：

annotations:
  kubernetes.io/service-account.name: my-service-account  # 关联的 serviceaccount 服务账户名称

basic-auth：用于存储 HTTP 基本认证的信息，如用户名和密码。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-basic-auth          # Secret 的名称
  namespace: default           # Secret 所在的命名空间
type: kubernetes.io/basic-auth # Secret 类型，表示这是基本 HTTP 认证信息
data:
  username: dXNlcg==          # base64 编码后的用户名
  password: cGFzc3dvcmQ=      # base64 编码后的密码

ssh-auth ：用于存储 SSH 认证信息，如 SSH 私钥。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-ssh-secret         # Secret 的名称
  namespace: default          # Secret 所在的命名空间
type: kubernetes.io/ssh-auth  # Secret 类型，表示这是 SSH 认证信息
data:
  ssh-privatekey: c2hhLXByaXZhdGUta2V5 # base64 编码的 SSH 私钥

tls ：用于存储 TLS 证书和密钥。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-tls-secret         # Secret 的名称
  namespace: default          # Secret 所在的命名空间
type: kubernetes.io/tls       # Secret 类型，表示这是 TLS 证书和密钥
data:
  tls.crt: MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA7H9OiDwAeJmjM0G6E  # base64 编码的 TLS 证书
  tls.key: MIIEogIBAAKCAQEA7dZZttJ1G3D+D5Ri74Bs2Rg9Bq0X6NzS7RXOlgBoFgC2  # base64 编码的 TLS 密钥

bootstrap.kubernetes.io/token：用于存储 Kubernetes 节点在启动时的注册信息。

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-bootstrap-token   # Secret 的名称
  namespace: kube-system     # Secret 所在的命名空间
type: bootstrap.kubernetes.io/token  # Secret 类型，表示这是节点启动时的认证信息
data:
  token-id: dG9rZW4taWQ=     # base64 编码的 Token ID
  token-secret: c2VjcmV0LXNlY3JldA==  # base64 编码的 Token Secret
  ca.crt: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk...  # base64 编码的 CA 证书

5.6 serviceaccount 资源类型

ServiceAccount ：是 Kubernetes 中用于管理和控制 Pod 如何与 Kubernetes API 进行身份验证和授权的一种资源类型。每个 Pod 默认都会与一个 ServiceAccount 关联，该账户的权限定义了 Pod 可以执行的操作。

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: my-service-account     # ServiceAccount 的名称
  namespace: default           # ServiceAccount 所在的命名空间
secrets:                       # 关联的 Secret，用于存储此 ServiceAccount 的身份验证令牌
  - name: my-token-secret      # Secret 的名称，Kubernetes 会自动生成，并与此 ServiceAccount 关联
imagePullSecrets:              # 用于拉取私有镜像仓库中的镜像的认证信息
  - name: my-docker-secret     # Secret 的名称，包含 Docker 注册表的认证信息
automountServiceAccountToken: true  # 是否自动挂载此 ServiceAccount 的令牌到 Pod 中，默认为 true

主要要看 service-account 和 secret、镜像仓库怎么使用的。

5.7 StatefulSet 、PersistentVolume（PV）、PersistentVolumeClaim (PVC)、StorageClass 资源类型

StatefulSet ：是 Kubernetes 中的一种控制器资源类型，用于管理有状态的应用程序。与 Deployment 不同，StatefulSet 专为管理那些需要持久存储和稳定网络标识的应用而设计，如数据库、分布式系统等。

StatefulSet 可以确保每个 Pod 都有一个唯一且稳定的网络标识和存储卷。

一般像 Redis、MySQL、KafKa等，这种需要持久化数据和网络标识的构建，需要使用该资源类型。

要整明白：StorageClass 、 PersistentVolume (PV)、 PersistentVolumeClaim (PVC)，三者的关系。

--- 创建 pv
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: redis-data-pv
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 1.5Gi
  hostPath:  # 适用于本地测试环境，在生产环境中可能使用其他类型的存储（如 AWS EBS, GCE PD 等）
    path: /opt/redis/data
  storageClassName: standard  # 确保与 PVC 中的 storageClassName 匹配
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

--- 创建 pvc （这一步，在这里没必要，提一下 pvc 这个概念以及效果作用。）
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: redis-data
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1.5Gi  # 修改为与 PV 匹配的容量
  storageClassName: standard

--- StorageClass 存储类
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: standard
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

--- StatefulSet 配置 (自动创建一个pvc，必须要有对应的 pv和storageclass 才能匹配绑定成功。)
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis
  namespace: default
spec:
  serviceName: "redis"
  replicas: 2  # 定义两个副本，1 个主节点和 1 个从节点
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis:7.0.2
        ports:
        - containerPort: 6379
        volumeMounts:
        - name: redis-data
          mountPath: /data
        command: ["redis-server", "--appendonly", "yes"]
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: redis-data
    spec:
      accessModes:
      - ReadWriteOnce
      resources:
        requests:
          storage: 1.5Gi  # 存储请求大小
      storageClassName: standard

          
--- 创建service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis
  namespace: default
  labels:
    app: redis
spec:
  ports:
  - port: 6379  # Redis 默认端口
    targetPort: 6379
    protocol: TCP
  selector:
    app: redis  # 选择标签为 app: redis 的 Pod
  clusterIP: None  # 设置为 None，这样会创建 Headless Service

三者含义：

PersistentVolume（PV）：
- 作用：PersistentVolume 是Kubernetes中的一个资源，代表集群中一块存储（如：本地磁盘、网络存储等）。它是由管理员预先创建或自动动态供应的存储资源。
- 配置：包括存储容量、访问模式、存储类型（如 hostPath、nfs、aws-ebs 等）、存储类（storageClassName）等。
- 生命周期: PV 的生命周期由管理员控制，通常在存储后端发生变化时，PV 也会进行更新。
PersistentVolumeClaim (PVC)：
- 作用：PersistentVolumeClaim 是用户请求存储资源的方式。它定义了存储的需求（如容量、访问模式）并请求 Kubernetes 提供一个合适的 PersistentVolume。
- 配置：PVC 定义了所需的存储容量、访问模式（如 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany）以及 storageClassName（存储类名称）。
- 生命周期：PVC 的生命周期与它所绑定的 Pod 相关联。PVC 会在 Pod 删除或变更时保持不变，直到用户明确删除 PVC 或 PV。
StorageClass
- 作用：StorageClass 用于定义存储的类型和配置。例如，它可以定义不同的存储供应者、参数、策略等。它允许用户在 PVC 中指定所需的存储类型，而不需要了解底层存储的具体实现。
- 配置：包括存储供应者（如 kubernetes.io/aws-ebs）、参数（如 IOPS、磁盘类型）、存储策略等。
- 生命周期：StorageClass 的生命周期由管理员控制。它定义了如何动态供应 PV，当 PVC 请求匹配 StorageClass 时，Kubernetes 会根据 StorageClass 的定义动态创建 PV。

StorageClass 扮演一个重要角色：

PV 和 StorageClass:
- PersistentVolume（PV）可以定义一个 storageClassName，这是指定 PV 所属的 StorageClass。这可以定义 PV 的存储类型、供应者以及其他参数（例如，磁盘类型、IOPS 等）。
PVC 和 StorageClass:
- PersistentVolumeClaim（PVC）可以指定一个 storageClassName，这是 PVC 请求存储的 StorageClass。PVC 会根据这个 StorageClass 的定义来匹配符合要求的 PV。

具体匹配过程，如下:

当 PVC 创建时，Kubernetes 会查找所有符合 PVC 请求的 PV。它会匹配 PVC 的 storageClassName 和 PV 的 storageClassName，以及其他要求（如容量、访问模式）。如果找到合适的 PV，Kubernetes 会将 PVC 绑定到该 PV，这样就可以配合StatefulSets了。

5.8 DaemonSet 资源类型

DaemonSet 是 Kubernetes 中的一种控制器，用来确保在集群中的每个（或某些特定）节点上运行一个 Pod 副本。

它通常用于需要在所有节点上运行的系统级任务或守护进程，例如日志收集器、监控代理、网络插件等。

DaemonSet 功能：

确保每个节点上运行一个 Pod 副本：无论集群中有多少节点，DaemonSet 都会确保每个节点都运行一个副本。
自动部署和管理：新增节点时，DaemonSet 会自动在新节点上部署 Pod，移除节点时会自动清理对应的 Pod。
系统级任务：适用于需要在每个节点上运行的任务，如日志收集器（例如 Fluentd）、监控代理（例如 Prometheus Node Exporter）等。

apiVersion: apps/v1  # API 版本
kind: DaemonSet  # 资源类型为 DaemonSet
metadata:
  name: fluentd-ds  # DaemonSet 的名称
  labels:
    app: fluentd  # 标签，用于标识和选择对象
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: fluentd  # 用于选择控制哪些 Pods 属于这个 DaemonSet
  template:  # 定义 Pod 模板
    metadata:
      labels:
        app: fluentd  # Pod 的标签，必须与 selector 匹配
    spec:
      containers:
      - name: fluentd  # 容器名称
        image: fluent/fluentd:v1.12.0  # 使用的镜像
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi  # 限制内存使用
            cpu: 100m  # 限制 CPU 使用
        ports:
        - containerPort: 24224  # 容器的端口
          name: forward  # 端口名称
        volumeMounts:
        - name: varlog  # 挂载的卷名称
          mountPath: /var/log  # 在容器内的挂载路径
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true  # 只读挂载
      volumes:
      - name: varlog  # 卷名称
        hostPath:
          path: /var/log  # 主机上的路径，作为卷
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers  # 主机上的路径，作为卷
          type: Directory  # 卷的类型
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate  # 更新策略，滚动更新
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 1  # 滚动更新时最大不可用 Pod 数量
  tolerations:
  - key: node-role.kubernetes.io/master  # 忽略 master 节点的污点，允许在 master 节点上运行
    effect: NoSchedule  # 影响是 Pod 仍然可以被调度到有这个污点的节点上

5.9 Job 和 CronJob 资源类型

Job：用于管理一次性任务（即批处理任务），这些任务在完成时会自动终止。

Job：可以用来执行各种一次性任务，如数据库迁移、定期清理任务、生成报告等。当任务完成后，Job 将报告成功，并且所有与之关联的 Pod（为了完成Job，而创建的Pod）将被自动清除（取决于 Job 的配置）。

例如：（迁移 PostgreSQL 为例）

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: db-migration-job  # Job的名称
spec:
  backoffLimit: 4  # 设置重试次数，当迁移任务失败时最多重试4次
  template:
    spec:
      containers:
      - name: migration-container  # 容器的名称
        image: postgres:13  # 使用的镜像，这里以PostgreSQL数据库为例
        env:
        - name: SOURCE_DB_URL  # 源数据库的连接字符串
          value: "postgresql://user:password@source-db:5432/source_db"
        - name: DEST_DB_URL  # 目标数据库的连接字符串
          value: "postgresql://user:password@dest-db:5432/dest_db"
        command: ["sh", "-c", "pg_dump $SOURCE_DB_URL | psql $DEST_DB_URL"]  # 在容器中执行的命令
        # 这个命令通过 pg_dump 从源数据库导出数据，然后通过 psql 将数据导入到目标数据库
      restartPolicy: Never  # 设置Pod不会自动重启，Job会处理重试逻辑
  ttlSecondsAfterFinished: 3600  # Job完成1小时后自动删除

CronJob：用于在特定的时间间隔内定期执行任务，工作机制类似于 Linux 系统中的 cron 调度器。与 Job 不同的是，CronJob 会按照指定的时间表反复创建和执行 Job。

例如：（以 PostgreSQL 备份为例）

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: db-backup-cronjob  # CronJob 的名称
spec:
  schedule: "0 2 * * *"  # CRON 表达式，用于定义任务执行的时间表。这里表示每天凌晨 2:00 运行任务
  jobTemplate:  # Job 的模板定义
    spec:
      backoffLimit: 3  # 重试次数。如果任务失败，最多重试 3 次
      template:
        spec:
          containers:
          - name: db-backup-container  # 容器名称
            image: postgres:13  # 使用的镜像，这里假设是 PostgreSQL 数据库
            env:
            - name: PGPASSWORD  # 环境变量，用于数据库连接的密码
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: db-secret  # 引用 Kubernetes Secret 中的密码
                  key: password
            command:  # 容器启动时执行的命令
            - "/bin/sh"
            - "-c"
            - "pg_dump -U postgres -h db-host mydb > /backup/db-backup-$(date +\\%Y\\%m\\%d).sql"  # 备份命令，将数据库备份到指定路径
            volumeMounts:  # 挂载卷
            - name: backup-volume
              mountPath: /backup  # 将备份文件保存到这个路径
          restartPolicy: OnFailure  # Pod 失败时重启策略
          volumes:
          - name: backup-volume
            persistentVolumeClaim:
              claimName: backup-pvc  # 使用 PVC 持久化存储卷
  successfulJobsHistoryLimit: 3  # 保留的成功 Job 的历史记录数
  failedJobsHistoryLimit: 1  # 保留的失败 Job 的历史记录数

5.10 Ingress 资源和 Ingress Controller 控制器

5.10.1 Ingress 资源

Ingress： 用于配置外部访问集群内服务的路由。

通过 Ingress，可以定义一组规则来控制哪些外部请求可以访问集群内部的哪些 service服务，以及如何进行负载均衡、TLS（HTTPS）终止等操作。Ingress 允许通过一个外部 IP 地址访问多个 service服务 ，可以通过一些配置规则等，路由到不同的 service服务。

例如，根据不同的 host（域名/主机名）以及前缀，来路由到不同的 service 的 ingress 配置案例：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  # Ingress 资源的名称
  name: example-ingress
  # Ingress 资源所在的命名空间
  namespace: default
  annotations:
    # 使用 NGINX Ingress Controller 的重写目标配置
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    # 这个注解表示将请求的路径重写为根路径（/）
spec:
  # 指定使用的 Ingress 类名，Ingress Controller 将根据这个类名处理 Ingress 资源
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: example.com
    # 规则中的主机名，表示这个规则适用于针对 example.com 的请求
    http:
      paths:
      - path: /path1
        # 匹配的路径前缀为 /path1
        pathType: Prefix
        # 路径匹配类型，Prefix 表示匹配路径的前缀
        backend:
          service:
            name: service1
            # 后端服务的名称，表示匹配到这个路径时将请求转发到名为 service1 的服务
            port:
              number: 80
              # 后端服务的端口号，表示请求将转发到服务的 80 端口
      - path: /path2
        # 匹配的路径前缀为 /path2
        pathType: Prefix
        # 路径匹配类型，Prefix 表示匹配路径的前缀
        backend:
          service:
            name: service2
            # 后端服务的名称，表示匹配到这个路径时将请求转发到名为 service2 的服务
            port:
              number: 80
              # 后端服务的端口号，表示请求将转发到服务的 80 端口
  tls:
  - hosts:
    - example.com
    # 启用 TLS 终结，表示这个规则支持 HTTPS 访问
    secretName: example-tls
    # 存储 TLS 证书和私钥的秘密名称，用于加密 HTTPS 连接

5.10.2 Ingress Controller 控制器

Ingress Controller（Ingress Controller 控制器）：负责处理和管理 Ingress 资源。它主要作用是根据 Ingress 资源中定义的规则来配置负载均衡器、路由流量，并将外部请求转发到集群内部的服务。

常见的 Ingress 控制器 包括:

NGINX Ingress Controller
Traefik
HAProxy
Istio Gateway（通常用于服务网格）

默认情况下，Ingress Controller 会监听集群中所有的 Ingress 资源。

不过，Kubernetes 1.18 引入了 IngressClass 资源，可以通过 IngressClass 来指定特定的 Ingress Controller 处理哪些 Ingress 资源。你可以定义多个 IngressClass，并在 Ingress 资源中指定 ingressClassName 来将其与特定的 Controller 关联。

以下是一个 Nginx Ingress控制器案例：

Ingress 控制器通常是通过一个 Deployment 资源来部署和管理的。
本来 Deployment 资源里面就是包含控制前，负责管理每个Pod的生命周期等。

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: ingress-nginx  # 创建一个新的命名空间来存放 Ingress 控制器的资源

---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nginx-ingress-serviceaccount
  namespace: ingress-nginx  # ServiceAccount 用于 NGINX Ingress 控制器的权限管理

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-ingress-controller
  namespace: ingress-nginx
spec:
  replicas: 1  # 部署一个副本来运行 Ingress 控制器
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ingress-lb
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ingress-lb
    spec:
      serviceAccountName: nginx-ingress-serviceaccount
      containers:
      - name: nginx-ingress-controller
        image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.47.0
        args:
        - /nginx-ingress-controller
        - --configmap=$(POD_NAMESPACE)/nginx-configuration
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80  # 监听 80 端口处理 HTTP 流量
        - name: https
          containerPort: 443 # 监听 443 端口处理 HTTPS 流量
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthz
            port: 10254
          initialDelaySeconds: 10
          timeoutSeconds: 1
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /healthz
            port: 10254
          initialDelaySeconds: 10
          timeoutSeconds: 1

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-ingress
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
spec:
  type: LoadBalancer  # 使用外部 LoadBalancer 类型的服务（根据集群提供商可能需要调整）
  ports:
  - name: http  # 添加 name 字段，用于 HTTP 端口
    port: 80
    targetPort: 80
  - name: https  # 添加 name 字段，用于 HTTPS 端口
    port: 443
    targetPort: 443
  selector:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx

---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: nginx-configuration
  namespace: ingress-nginx
data:
  # 在这里可以配置 NGINX 的特定设置，如客户端最大请求体大小、超时设置等。
  client-body-buffer-size: "128k"
  proxy-connect-timeout: "30s"
  proxy-read-timeout: "30s"

5.10.3 Ingress 和 Ingress Controller 二者关系

这里强调一下， Ingress 是策略和规则的定义者（可以理解为配置），而 Ingress Controller（Ingress Controller 控制器）是将这些规则应用于实际流量的执行者（可以理解为实际操作者）。

5.10.4 IngressClass 的使用

IngressClass：可以使用 IngressClass 资源来指定不同的 Ingress Controller，从而支持多种 Ingress Controller 并灵活管理流量路由。

--- IngressClass 创建
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  name: nginx
spec:
  controller: k8s.io/ingress-nginx

--- 创建Ingress，并且指定使用 IngressClass的名称
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
  namespace: default
spec:
  # 指定使用的 IngressClass 名称
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: example.com
    http:
      paths:
      - path: /path1
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 80
      - path: /path2
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              number: 80
  tls:
  - hosts:
    - example.com
    secretName: example-tls

--- 创建Ingress Controller，可以通过启动参数 --ingress-class 参数来指定 IngressClassName 。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-ingress-controller
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ingress-controller
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ingress-controller
    spec:
      containers:
      - name: nginx-ingress-controller
        image: nginx/nginx-ingress:latest
        args:
        - /nginx-ingress-controller
        - --ingress-class=nginx # --ingress-class 参数来指定 IngressClassName
        - --default-backend-service=$(POD_NAMESPACE)/default-http-backend

5.11 serviceaccount 以及 Role、RoleBinding、ClusterRole、ClusterRoleBinding资源类型

ServiceAccount 是为 Pod 分配的身份标识，用于管理 Pods 在集群中的权限。

例如：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: my-service-account
  namespace: default

场景案例：

不同权限的 Pod 访问控制。
跨命名空间访问。
访问云服务。

ServiceAccount 权限控制的两种情况：

同一个空间下，ServiceAccount、 Role 和 RoleBinding 三者关联或者绑定实现权限控制。

例如，给某个Pod 添加针对资源类型为 Pod的资源赋予 get、list权限：

--- 创建ServiceAccount 
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: my-service-account
  namespace: default
  
--- 创建Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "list"]
  
--- 创建 RoleBinding （绑定 Role 和 ServiceAccount）
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: my-service-account
  namespace: default
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  
--- 创建Pod 赋予ServiceAccount
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
  namespace: default
spec:
  serviceAccountName: my-service-account
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx

跨命名空间下，通过 ServiceAccount 、ClusterRole 和 ClusterRoleBinding 三者关联或者绑定实现跨空间的权限分配。

--- 创建ServiceAccount 
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: my-service-account
  namespace: default

--- ClusterRole 创建
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: pod-manager                  # ClusterRole的名称，集群范围内唯一
rules:
- apiGroups: [""]                    # 指定API组。空字符串表示核心API组，包含Pod、Service等资源
  resources: ["pods"]                # 定义该ClusterRole可以操作的资源，这里是Pod
  verbs: ["get", "list", "delete"]   # 定义允许的操作：get, list, delete

--- ClusterRoleBinding 创建
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: bind-pod-manager                # ClusterRoleBinding的名称，集群范围内唯一
subjects:
- kind: ServiceAccount                  # 绑定的对象类型，这里是ServiceAccount
  name: my-service-account              # 被赋予权限的ServiceAccount的名称
  namespace: default                    # ServiceAccount所属的命名空间
roleRef:
  kind: ClusterRole                     # 绑定的角色类型，这里是ClusterRole
  name: pod-manager                     # 绑定的ClusterRole的名称
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io   # 指定ClusterRole所在的API组

my-service-account 将拥有在所有命名空间中对 pods 资源执行 get、list 和 delete 操作的权限。ClusterRole 定义了跨命名空间的权限，而 ClusterRoleBinding 将这些权限赋予指定的 ServiceAccount。

5.12 HorizontalPodAutoscaler（HPA）资源类型

HorizontalPodAutoscaler (HPA) 是 Kubernetes 中的一个资源类型，它用于自动调整应用程序的 Pod 副本数量，以应对负载变化。

HPA 根据 CPU 使用率、内存使用率或其他自定义指标来动态调整 Pod 的数量，从而确保应用在负载高峰期有足够的资源，而在负载低谷期节省资源。

主要作用：

自动扩缩容，HPA 通过监控指标，动态调整 Pod 副本数量。
基于指标的扩展，默认情况下，HPA 使用 CPU 使用率，但可以配置为根据其他指标（如内存使用率或自定义指标）进行扩展。
最小和最大副本数，可以配置 HPA 的最小和最大 Pod 副本数，以防止应用程序扩展得太大或缩小得太小。

例如，我们有一个Web服务的Deployment，通常情况下只需要运行 2 个副本，但是高峰期就需要更多的副本来处理这些流量，就可以使用 HPA 来根据 CPU 实现调整：

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-app-hpa  # HPA的名称
  namespace: default  # HPA所在的命名空间
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: my-app-deployment  # 需要扩缩容的 Deployment 名称
  minReplicas: 2  # 最少保持2个副本
  maxReplicas: 10  # 最多扩展到10个副本
  metrics:
  - type: Resource  # 使用资源指标进行扩缩容
    resource:
      name: cpu  # 基于CPU使用率
      target:
        type: Utilization  # 指标类型，表示使用率
        averageUtilization: 50  # 如果平均CPU使用率超过50%，则开始扩展

5.13 NetworkPolicy 资源类型

NetworkPolicy 是 Kubernetes 中的一种资源类型，用于控制 Pod 之间或 Pod 与其他网络实体之间的网络流量。

说个常见的场景，多租户场景：在多租户 Kubernetes 集群中，您可以使用 NetworkPolicy 来确保一个租户的 Pod 不会与另一个租户的 Pod 通信，从而实现网络隔离。例如：

--- 租户A
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: tenant-a-isolation
  namespace: tenant-a  # 应用在 tenant-a 命名空间
spec:
  podSelector: {}  # 适用于所有 Pod
  policyTypes:
  - Ingress
  - Egress
  ingress:
  - from:
    - podSelector: {}  # 允许来自 tenant-a 命名空间内的所有 Pod 的流量
  egress:
  - to:
    - podSelector: {}  # 允许流向 tenant-a 命名空间内的所有 Pod 的流量

--- 租户B
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: tenant-b-isolation
  namespace: tenant-b  # 应用在 tenant-b 命名空间
spec:
  podSelector: {}  # 适用于所有 Pod
  policyTypes:
  - Ingress
  - Egress
  ingress:
  - from:
    - podSelector: {}  # 允许来自 tenant-b 命名空间内的所有 Pod 的流量
  egress:
  - to:
    - podSelector: {}  # 允许流向 tenant-b 命名空间内的所有 Pod 的流量

可能有的人有疑问，明明命名空间已经实现隔离了，为什么还要用 NetworkPolicy 呢？

答：**命名空间（namespace）本身确实已经在逻辑上隔离了不同租户的资源（如 Pod、Service 等），但这种隔离是逻辑上的，并不能防止网络层面的交互。**在默认情况下，不同命名空间中的 Pod 仍然可以通过直接 IP 或者 Service 名称相互通信。

NetworkPolicy 提供了一种更细粒度的控制，确保即使是在同一集群中，不同命名空间（即不同租户）的 Pod 也不能通过网络层面互相访问，进一步加强了安全隔离。

简而言之，就是实现了 NetworkPolicy 网络层的完全隔离。

5.14 ResourceQuota 资源类型

ResourceQuota 是 Kubernetes 中的一种资源类型，用于在命名空间级别限制和管理资源使用。

以下是一个典型的 ResourceQuota YAML 配置文件，限制了某个命名空间中 CPU、内存、Pod 和存储的使用量。

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: example-quota
  namespace: example-namespace  # 应用此配额的命名空间
spec:
  hard:
    pods: "10"  # 限制此命名空间最多只能创建 10 个 Pod
    requests.cpu: "2"  # 此命名空间中所有 Pod 的 CPU 请求总和最多为 2 核
    requests.memory: "4Gi"  # 此命名空间中所有 Pod 的内存请求总和最多为 4Gi
    limits.cpu: "4"  # 此命名空间中所有 Pod 的 CPU 限制总和最多为 4 核
    limits.memory: "8Gi"  # 此命名空间中所有 Pod 的内存限制总和最多为 8Gi
    persistentvolumeclaims: "5"  # 此命名空间中最多可以创建 5 个 PVC
    requests.storage: "20Gi"  # 此命名空间中所有 PVC 的存储请求总和最多为 20Gi

5.15 PodDisruptionBudget (PDB) 资源类型

PodDisruptionBudget (PDB) 是 Kubernetes 中的一种资源类型，用于控制 Pod 的中断，确保在进行计划中的维护或升级（如节点重启、滚动更新）时，集群中始终有一定数量的 Pod 处于可用状态。

假设一个应用程序运行在 Kubernetes 集群中，有 3 个副本，并且希望在任何时候至少有 2 个副本处于可用状态，可以使用以下 PDB 配置：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: myapp-pdb
  namespace: myapp-namespace  # 应用此 PDB 的命名空间
spec:
  minAvailable: 2  # 定义最少可用的 Pod 数量
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp  # 选择带有 app=myapp 标签的 Pod

6. volumes 、volumeMounts 与 PV、PVC的区别

相同点：这四个都涉及到存储。

不同点，如下：

6.1 `volumes` 和 `volumeMounts`

volumes:
- volumes 是 Pod 的一种存储资源定义，它可以是不同类型的存储（例如 emptyDir、hostPath、configMap、secret 等）。
- 它定义了在 Pod 中使用的存储类型和来源，例如挂载主机目录、临时目录或集群中的其他资源（如 ConfigMap、Secret 等）。
- **volumes 的生命周期与 Pod 绑定：当 Pod 被删除时，volumes 也会随之消失（除非使用的是持久存储如 PersistentVolume）****。
volumeMounts:
- volumeMounts 是指将 volumes 中定义的存储挂载到容器的文件系统中的某个路径。
- 它定义了容器中如何访问 volumes 中的存储。例如，将一个 volumes 挂载到 /var/logs 路径，以便容器能够在该路径下读取或写入数据。

6.2 `PersistentVolume (PV)` 和 `PersistentVolumeClaim (PVC)`

PersistentVolume (PV):
- PersistentVolume 是集群管理员提供的一块持久化存储。它可以是不同类型的存储后端，例如 NFS、iSCSI、云存储（AWS EBS、GCE Persistent Disk 等）。
- PV 是独立于 Pod 的资源，生命周期可以比 Pod 更长，即使 Pod 被删除，PV 仍然可以保留并供其他 Pod 使用。
PersistentVolumeClaim (PVC):
- PersistentVolumeClaim 是用户对存储的请求。它请求一定大小的存储和访问模式（如 ReadWriteOnce）。
- PVC 是对 PV 的抽象，用户通过声明 PVC 来动态或静态地绑定到 PV。一旦绑定，Pod 就可以通过 volume 使用这个持久存储。

6.3 `volumes` 和 `volumeMounts` 与 `PVC/PV` 的关系和区别

关系: PVC 可以在 volumes 中作为一种存储类型来使用。也就是说，volumes 可以引用一个 PVC，以将持久存储挂载到 Pod 中。然后，通过 volumeMounts 将这个存储挂载到容器的特定路径。
区别:
- 作用范围：
  - volumes 和 volumeMounts 是 Pod 内部的资源配置，通常与 Pod 的生命周期相关联。
  - PV 和 PVC 提供了持久化的存储解决方案，超出了 Pod 的生命周期，可以在不同 Pod 之间复用。
- 使用场景：
  - volumes 适合短暂或临时的数据存储需求，例如 emptyDir、configMap 或 secret。
  - PV/PVC 则适合需要持久存储的数据，如数据库的数据卷、日志文件等，即使 Pod 重新启动或删除，数据仍然保留。

深入掌握Kubernetes核心：YAML配置详解与实战

Kubernetes 的yaml配置文件

1. 基础结构

2. kind 资源类型

3. metadata 元数据

4. spec 资源规范（specification）

5. 具体介绍 kind类型 使用

5.1 deployment 资源类型

5.2 service 资源类型

5.2.1 service 注意点

5.2.2 service 的类型

5.2.2.1 ClusterIP

5.2.2.2 NodePort

5.2.2.3 LoadBalancer

5.2.2.4 ExternalName

5.2.2.5 Headless

5.2.3 service 和 endpoint 关联

5.3 configmap 资源类型

5.4 endpoint 资源类型

5.5 secrets 资源类型

5.6 serviceaccount 资源类型

5.7 StatefulSet 、PersistentVolume（PV）、PersistentVolumeClaim (PVC)、StorageClass 资源类型

5.8 DaemonSet 资源类型

5.9 Job 和 CronJob 资源类型

5.10 Ingress 资源 和 Ingress Controller 控制器

5.10.1 Ingress 资源

5.10.2 Ingress Controller 控制器

5.10.3 Ingress 和 Ingress Controller 二者关系

5.10.4 IngressClass 的使用

5.11 serviceaccount 以及 Role、RoleBinding、ClusterRole、ClusterRoleBinding资源类型

5.12 HorizontalPodAutoscaler（HPA）资源类型

5.13 NetworkPolicy 资源类型

5.14 ResourceQuota 资源类型

5.15 PodDisruptionBudget (PDB) 资源类型

6. volumes 、volumeMounts 与 PV、PVC的区别

6.1 volumes 和 volumeMounts

6.2 PersistentVolume (PV) 和 PersistentVolumeClaim (PVC)

6.3 volumes 和 volumeMounts 与 PVC/PV 的关系和区别

5. 具体介绍 kind类型使用

5.10 Ingress 资源和 Ingress Controller 控制器

6.1 `volumes` 和 `volumeMounts`

6.2 `PersistentVolume (PV)` 和 `PersistentVolumeClaim (PVC)`

6.3 `volumes` 和 `volumeMounts` 与 `PVC/PV` 的关系和区别