k8skubectl陈述式及声明式资源管理

k8s:kubectl陈述式及声明式资源管理

- 一、陈述式资源管理方法
- - 1.陈述式资源管理概念
  - 2.基本信息查看
  - - （1）查看版本信息
    - （2）查看资源对象简写
    - （3）查看集群信息
    - （4）配置kubectl自动补全
    - （5）node节点查看日志
  - 3.增、删、改、查、扩缩容相关操作
  - - （1）查看 master 节点状态
    - （2）查看命令空间
    - （3）查看default命名空间的所有资源
    - （4）创建命名空间
    - （5）删除命名空间app
    - （6）创建副本控制器
    - （7）描述某个资源的详细信息
    - （8）查看命名空间app 中的pod 信息
    - （9）kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录
    - （10）删除（重启）pod资源
    - （11）强行删除pod
    - （12）扩缩容
    - （13）删除副本控制器
  - 4.项目的生命周期：创建——发布——更新——回滚——删除
  - - （1）创建——kubectl create命令
    - （2）发布——kubectl expose命令
    - （3）更新——kubectl set命令
    - （4）回滚——kubectl rollout 命令
    - （5）删除——kubectl delete命令
  - 5.项目发布方式
  - - （1）蓝绿发布
    - （2）灰度发布 /金丝雀发布
    - （3）滚动发布
  - 6.金丝雀发布（Canary Release）
  - - （1）概念
    - （2）相关操作
- 二、声明式管理方法
- - 1.声明式管理方法概念
  - 2.相关操作
- 三、总结
- - 1.k8s管理操作分为两大类
  - 2.k8s管理操作对比
  - 3.相关命令总结

一、陈述式资源管理方法

1.陈述式资源管理概念

（1）kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口
（2）kubectl 是官方的CLI命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，将用户在命令行输入的命令，组织并转化为 apiserver 能识别的信息，进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径
（3）kubectl 的命令大全

kubectl --help

 k8s中文文档：http://docs.kubernetes.org.cn/683.html

（4）对资源的增、删、查操作比较方便，但对改的不容易操作

2.基本信息查看

（1）查看版本信息

kubectl version

在这里插入图片描述

（2）查看资源对象简写

kubectl api-resources

（3）查看集群信息

kubectl cluster-info

在这里插入图片描述

（4）配置kubectl自动补全

source <(kubectl completion bash)

（5）node节点查看日志

journalctl -u kubelet -f

在这里插入图片描述

3.增、删、改、查、扩缩容相关操作

命令操作格式：

kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace]

注释：

①获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式
②resource可以是具体资源名称，如pod nginx-xxx；也可以是资源类型，如pod；或者all(仅展示几种核心资源，并不完整)
③–all-namespaces 或 -A ：表示显示所有命令空间，
④–show-labels ：显示所有标签
⑤-l app ：仅显示标签为app的资源
⑥-l app=nginx ：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源

（1）查看 master 节点状态

kubectl get componentstatuses
kubectl get cs

在这里插入图片描述

（2）查看命令空间

命令空间的作用：用于允许不同命令空间的相同类型的资源重名的

kubectl get namespace
kubectl get ns

在这里插入图片描述

（3）查看default命名空间的所有资源

#不加-n默认的是default命名空间
kubectl get all [-n default]

在这里插入图片描述

（4）创建命名空间

kubectl create ns wang
kubectl get ns

在这里插入图片描述

（5）删除命名空间app

kubectl delete namespace wang
kubectl get ns

在这里插入图片描述

（6）创建副本控制器

在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-wl）

kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx  -n kube-public
#检查部署的状态和Pod数量
kubectl get deployment nginx-wl -n kube-public
#命名空间中的所有资源
kubectl get all -n kube-public

在这里插入图片描述

（7）描述某个资源的详细信息

kubectl create ns wang
kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx  -n wang
kubectl describe deployment nginx-wl -n wang
kubectl get pod -n wang
kubectl describe pod nginx-wl-67f75b9476-4b8fh -n wang

在这里插入图片描述

（8）查看命名空间app 中的pod 信息

kubectl get pods -n wang
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-wl-67f75b9476-4b8fh   1/1     Running   0          8m3s

（9）kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录

kubectl exec -it nginx-wl-67f75b9476-4b8fh bash -n wang

在这里插入图片描述

（10）删除（重启）pod资源

#由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来
kubectl delete pod nginx-wl-67f75b9476-4b8fh -n wang

（11）强行删除pod

#若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod
#格式
kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0

注释：

grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终止pod

kubectl delete pod nginx-wl-67f75b9476-4b8fh -n app --force --grace-period=0

（12）扩缩容

扩容不会影响业务，缩容时等业务结束会进行缩容

kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=6 -n kube-public	# 扩容
kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=2 -n kube-public	# 缩容

在这里插入图片描述

（13）删除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public
或
kubectl delete deployment/nginx-wl -n kube-public

在这里插入图片描述

4.项目的生命周期：创建——发布——更新——回滚——删除

（1）创建——kubectl create命令

创建并运行一个或多个容器镜像。
创建一个deployment 或job 来管理容器。

kubectl create --help

#启动 nginx 实例，暴露容器端口 80，设置副本数 3
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3

#查看创建信息
kubectl get pods
kubectl get all

在这里插入图片描述

（2）发布——kubectl expose命令

将资源暴露为新的 Service。

kubectl expose --help

#为deployment的nginx创建service，并通过Service的80端口转发至容器的80端口上，Service的名称为nginx-service，类型为NodePort

kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

kubectl get svc

在这里插入图片描述

注释：

Kubernetes 之所以需要 Service，一方面是因为 Pod 的 IP 不是固定的（Pod可能会重建），另一方面则是因为一组 Pod 实例之间总会有负载均衡的需求。
Service 通过 Label Selector 实现的对一组的 Pod 的访问。
对于容器应用而言，Kubernetes 提供了基于 VIP（虚拟IP）的网桥的方式访问 Service，再由 Service 重定向到相应的 Pod。

service 的 type 类型：
ClusterIP：提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问（service默认类型)
NodePort：在每个Node上打开一个端口以供外部访问，Kubernetes将会在每个Node上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的，通过 NodeIp:NodePort 的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。
每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

注：生产环境中不会使用，测试使用，每个服务对应的端口多，配置端口会冲突

LoadBalancer：通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置Service的场景。通过外部的负载均衡器来访问，通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

externalName：将service名称映射到一个DNS域名上，相当于DNS服务的CNAME记录，用于让Pod去访问集群外部的资源，它本身没有绑定任何的资源。

headless clusterIP 无头模式：无service ip，只有名称没有IP地址———使用名称来访问

#查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide

在这里插入图片描述

#查看关联后端的节点
kubectl get endpoints

在这里插入图片描述

#查看 service 的描述信息
kubectl describe svc nginx

在这里插入图片描述

#在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

在这里插入图片描述

#pod集群组内部访问的IP和端口
其他的 IP 地址和端口可以视为集群组内部访问使用的。

#在 node02 节点上操作，同样方式查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

可以根据IP地址进行分类：

外部访问的IP和端口：

所有以 192.168 和 10. 开头的IP地址及其相应的端口。

内部访问的IP和端口：

所有以 127.0.0.1 和 172.17.0.1 开头的IP地址及其相应的端口。
所有以 10.244 开头的IP地址及其相应的端口，这些IP地址是 Kubernetes 集群中 Pod 的IP地址。

curl 192.168.174.19:32070

在这里插入图片描述

#在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-deployment-9448647c5-58j4w

在这里插入图片描述

（3）更新——kubectl set命令

#更改现有应用资源一些信息。
kubectl set --help

在这里插入图片描述

#获取修改模板
kubectl set image --help

#查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.174.19:32070
curl -I http://192.168.174.19:32070

在这里插入图片描述

#将nginx 版本更新为 1.15 版本
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15

#处于动态监听 pod 状态，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成一个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推
kubectl get pods -w

在这里插入图片描述

#再看更新好后的 Pod 的 ip 会改变
kubectl get pods -o wide

在这里插入图片描述

#再看 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.174.19:32070
curl -I http://192.168.174.19:32070

在这里插入图片描述

（4）回滚——kubectl rollout 命令

#对资源进行回滚管理
kubectl rollout --help

在这里插入图片描述

#查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx

#执行回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/nginx

#执行回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1

#检查回滚状态
kubectl rollout status deployment/nginx

在这里插入图片描述

（5）删除——kubectl delete命令

#删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx

#删除service
kubectl delete svc/nginx-service

kubectl get all

在这里插入图片描述

5.项目发布方式

（1）蓝绿发布

①概念：首先将所有的应用服务集群为蓝绿两组，首先将绿组的集群从负载均衡中移除，蓝组则继续对用户提供服务。此时移除的绿组进行服务的升级，等升级完毕后，再从新将绿组接入到负载均衡中为用户提供服务。

再把蓝组进行移除，进行服务升级，升级完毕后再接入到负载均衡的集群中。此时整个项目集群得进行升级完毕，我们将此称为蓝绿发布

②特点：如果出问题，影响范围较大；发布策略简单；用户无感知，平滑过渡；升级/回滚速度快。

③缺点：需要准备正常业务使用资源的两倍以上服务器，防止升级期间单组无法承载业务突发；短时间内浪费一定资源成本；基础设施无改动，增大升级稳定性。

蓝绿发布在早期物理服务器时代，还是比较昂贵的，由于云计算普及，成本也大大降低

（2）灰度发布 /金丝雀发布

①概念：灰度发布又叫金丝雀发布，灰度是指在黑与白之间，能够平滑过渡的一种发布方式

该过程类似于游戏中的体验服，首先会让一部分用户进行使用测试，如果没什么问题后，会逐步面积推广，彻底替代旧的版本

②特点：保证整体系统稳定性，在初始灰度的时候就可以发现、调整问题，影响范围可控；新功能逐步评估性能，稳定性和健康状况，如果出问题影响范围很小，相对用户体验也少；用户无感知，平滑过渡。

③缺点：自动化要求高

（3）滚动发布

①概念：滚动发布就是刚刚我们在k8s中使用的项目服务更新方式。滚动发布是指每次只升级一个或多个服务，升级完成后加入生产环境，不断执行这个过程，直到集群中的全部旧版本升级新版本。

②特点：用户无感知，平滑过渡；节约资源。

③缺点：部署时间慢，取决于每阶段更新时间；发布策略较复杂；无法确定OK的环境，不易回滚。

总：
蓝绿发布：两套环境交替升级，旧版本保留一定时间便于回滚。

灰度发布：根据比例将老版本升级，例如80%用户访问是老版本，20%用户访问是新版本。

滚动发布：按批次停止老版本实例，启动新版本实例

6.金丝雀发布（Canary Release）

（1）概念

Deployment控制器支持自定义控制更新过程中的滚动节奏，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。

（2）相关操作

#更新deployment的版本，并配置暂停deployment
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx
#观察更新状态
kubectl rollout status deployment/nginx

#监控更新的过程，可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源，就是因为使用了pause暂停命令
kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.198.11:44847

#确保更新的pod没问题了，继续更新
kubectl rollout resume deployment/nginx

#查看最后的更新情况
kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.198.11:44847

二、声明式管理方法

1.声明式管理方法概念

（1）适合于对资源的修改操作

（2）声明式资源管理方法依赖于资源配置清单文件对资源进行管理
资源配置清单文件有两种格式：yaml（人性化，易读），json（易于api接口解析）
（3）对资源的管理，是通过事先定义在统一资源配置清单内，再通过陈述式命令应用到k8s集群里
（4）语法格式：kubectl create/apply/delete -f xxxx.yaml

2.相关操作

（1）查看资源配置清单

kubectl get deployment nginx -o yaml

（2）解释资源配置清单

kubectl explain deployment.metadata

kubectl get service nginx -o yaml
kubectl explain service.metadata

（3）修改资源配置清单并应用

①离线修改：
修改yaml文件，并用 kubectl apply -f xxxx.yaml 文件使之生效
注意：当apply不生效时，先使用delete清除资源，再apply创建资源

kubectl get service nginx -o yaml > nginx-svc.yaml
vim nginx-svc.yaml				#修改port: 8080
kubectl delete -f nginx-svc.yaml
kubectl apply -f nginx-svc.yaml
kubectl get svc

②在线修改：

直接使用 kubectl edit service nginx 在线编辑资源配置清单并保存退出即时生效（如port: 888）

PS：此修改方式不会对yaml文件内容修改

（4）删除资源配置清单

陈述式删除：
kubectl delete service nginx

声明式删除：
kubectl delete -f nginx-svc.yaml

三、总结

1.k8s管理操作分为两大类

（1）陈述式资源管理方法:通过命令方式语句来实现对资源的管理一条命令来实现

（2）声明式资源管理方法:我们之前来通过yaml文件
资源现配置所以在的一个yaml和josn（配置文件当中)

2.k8s管理操作对比

（1）陈述式资源管理方法
–主要依赖命令行工具kubectl进行管理
优点
可以满足90%以上的使用场景
对资源的增、删、查操作比较容易

缺点
命令冗长，复杂，难以记忆
特定场景下，无法实现管理需求
对资源的修改麻烦，需要patch来使用json串更改。

（2）声明式资源管理方法
主要依赖统一资源配置清单进行管理

（3）GUI式资源管理方法
主要依赖图形化操作界面进行管理

3.相关命令总结

（1）删除pod

kubectl delete pod

（2）删除副本

kubectl delete deployment

（3）创建副本

kubectl create deployment

（4）扩容、缩容

kubectl scale --replicas

（5）创建一个自主式/静态pod

注意就是创建一个pod，这个 pod一旦挂了就不会再node上拉起这个就是静态pod，他不是存在etcd ,他是在存储nodk当中——相当于自营

kubectl create deployment :用于创建deployment控制管理器的pod

注意:这种pod是再控制器管理当中，举列比如pod 运行在node01上控制器会保证pod的数量，如果node1挂了，他会在node02或者其他node节点重新拉起pod的数量——相当于有人管

（6）查看

kubectl get pod, ns,svc