kubernetes资源管理

news2024/11/13 10:13:50

资源管理

资源管理介绍

在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，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。

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。

在这里插入图片描述

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

YAML语言介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。

例：

<wangqing>
    <age>15</age>
    <address>Wuhan</address>
</wangqing>

wangqing:
  age: 15
  address: Wuhan

YAML的语法比较简单，主要有下面几个：

  • 大小写敏感
  • 使用缩进表示层级关系
  • 缩进不允许使用tab，只允许空格( 低版本限制 )
  • 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
  • '#'表示注释

YAML支持以下几种数据类型：

  • 纯量：单个的、不可再分的值
  • 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
  • 数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）
# 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期
# 1 布尔类型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: wangqing     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 
c8: line1
    line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格


# 对象
# 形式一(推荐):
wangqing:
  age: 15
  address: Wuhan
# 形式二(了解):
wangqing: {age: 15,address: Wuhan}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:
  - 武昌
  - 江夏  
# 形式二(了解):
address: [武昌,江夏]

小提示：

1 书写yaml切记: 后面要加一个空格

2 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用---分隔

3 下面是一个yaml转json的网站，可以通过它验证yaml是否书写正确
https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

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 (可以执行多次)

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（不会有记录）
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 [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 pods  但是不是看的所有的，看的是当前空间的
kubectl get pods -n kube-system 加-n可以看的其他的空间的
kubectl get pods --help
kubectl get pods --all-namespaces 查看所有的命名空间


# 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

例：

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES           AGE   VERSION
master   Ready      control-plane   26m   v1.28.2
node1    Ready      <none>          21m   v1.28.2
node2    NotReady   <none>          21m   v1.28.2
[root@master ~]# kubectl get no （使用缩写也可以）
NAME     STATUS     ROLES           AGE   VERSION
master   Ready      control-plane   26m   v1.28.2
node1    Ready      <none>          21m   v1.28.2
node2    NotReady   <none>          21m   v1.28.2
[root@master ~]# 

[root@master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   27m
kube-flannel      Active   23m
kube-node-lease   Active   27m
kube-public       Active   27m
kube-system       Active   27m
[root@master ~]# 

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7854ff8877-5fqht   1/1     Running   0          13m

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

下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示下命令的使用：

# 展示资源文档
[root@master ~]# kubectl explain ns
[root@master ~]# kubectl explain pod

# 进入容器
[root@master ~]# kubectl exec -it nginx-7854ff8877-5fqht -- /bin/bash
root@nginx-7854ff8877-5fqht:/# 
 
 # deploy 管理pode资源
 [root@master ~]# kubectl run deploy nginx --image seancheng1002/nginx:v20 -n dev
 （- n指定了dev空间，没指定的话就在默认的空间中运行）
 [root@master ~]# kubectl describe pod deploy -n dev
 
 # 查看和刷新
 [root@master ~]# kubectl get pods -n dev -w

# 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: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

# 查看新创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod   1/1     Running   0          21s

# 查看描述的pod详细信息
[root@master ~]# kubectl describe pod nginx-7854ff8877-5fqht
# 可以查看指定的节点状态
[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES           AGE   VERSION
master   Ready      control-plane   36m   v1.28.2
node1    Ready      <none>          31m   v1.28.2

[root@master ~]# kubectl describe node node1 

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

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

下面以一个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: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

# 查看新创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod   1/1     Running   0          21s

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

创建一个pod.yaml 文件：

[root@master ~]# mkdir maintest
[root@master maintest]# cat pod.yml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: seancheng1002/nginx:v20

执行create命令，创建资源：

[root@master maintest]# kubectl create -f pod.yml
namespace/dev created
pod/nginx created
[root@master maintest]#

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

用get命令查看资源

[root@master maintest]# kubectl get -f pod.yml 
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   47s

NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx   1/1     Running   0          47s
[root@master maintest]#

执行delete命令，删除资源：

[root@master maintest]# kubectl delete -f pod.yml 
namespace "dev" deleted
pod "nginx" deleted

查看

[root@master maintest]# kubectl get ns  //资源都被删除了
NAME              STATUS   AGE
default           Active   112m
kube-flannel      Active   108m
kube-node-lease   Active   112m
kube-public       Active   112m
kube-system       Active   112m
[root@master maintest]# kubectl get pods -n dev
No resources found in dev namespace.
[root@master maintest]#

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 maintest]# kubectl apply -f pod.yml  
namespace/dev created
pod/nginx created
[root@master maintest]# kubectl get -f pod.yml 
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   7s

NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx   1/1     Running   0          7s
[root@master maintest]# 

# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@master maintest]# kubectl apply -f pod.yml 
namespace/dev unchanged
pod/nginx unchanged
[root@master maintest]# 
# 查看描述的详细信息
[root@master maintest]# kubectl describe pod -n dev nginx

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

例:

# 查看初始化保存的文件
[root@master ~]# cat file 
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube //参考这些
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config


# 在node1 节点
[root@node1 ~]# useradd tom
[root@node1 ~]#  mkdir -p ~tom/.kube
# 在master节点
[root@master ~]# scp /etc/kubernetes/admin.conf node1:/home/tom/.kube/config
admin.conf                            100% 5651     2.1MB/s   00:00    
[root@master ~]# 

# 在node1节点查看，切换tom用户
[root@node1 ~]# su - tom
[tom@node1 ~]$ ls -a
.  ..  .bash_logout  .bash_profile  .bashrc  .kube
[tom@node1 ~]$ cd .kube/
[tom@node1 .kube]$ ll
total 8
-rw------- 1 root root 5651 Nov 15 21:46 config
[tom@node1 .kube]$ 
 
 # 修改属主和属组
 [root@node1 ~]# chown -R tom.tom ~tom/.kube
[root@node1 ~]# su - tom
Last login: Wed Nov 15 21:49:07 CST 2023 on pts/1
[tom@node1 ~]$ ll -a
total 16
drwx------  3 tom  tom   96 Nov 15 21:50 .
drwxr-xr-x. 4 root root  27 Nov 15 21:43 ..
-rw-------  1 tom  tom   24 Nov 15 21:50 .bash_history
-rw-r--r--  1 tom  tom   18 Apr  8  2022 .bash_logout
-rw-r--r--  1 tom  tom  141 Apr  8  2022 .bash_profile
-rw-r--r--  1 tom  tom  376 Apr  8  2022 .bashrc
drwxr-xr-x  2 tom  tom   20 Nov 15 21:46 .kube
[tom@node1 ~]$ ll .kube/config 
-rw------- 1 tom tom 5651 Nov 15 21:46 .kube/config
[tom@node1 ~]$

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