在Kubernetes上运行一个程序

基础运行环境

当前的运行环境为使用虚拟机构建的单master集群。

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES           AGE    VERSION
k8s-master   Ready    control-plane   109d   v1.27.1
k8s-node1    Ready    <none>          109d   v1.27.1
k8s-node2    Ready    <none>          109d   v1.27.1

Note

kubectl get nodes命令可以查看当前kubernetes集群中的节点信息。

kubectl是kubernetes的命令行工具(CLI)，是Kubernetes必备的管理工具。
kubectl提供了大量的子命令，方便管理kubenetes集群中的各种功能。目前只需知道简单用法即可。

部署Node.js应用

部署应用最简单的方式是使用kubectl run命令，该命令可以创建所有必要组件而无需JSON或者YAML文件

kubectl run kubia --image=luksa/kubia --port=8080

运行命令

[root@k8s-master ~]# kubectl run kubia --image=luksa/kubia --port=8080
pod/kubia created

运行结果如下，可以看出有一个pod被调度运行。

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia   1/1     Running   0          18m

幕后发生的事情

访问Web应用

如何访问正在运行的pod?每个pod都有自己的IP地址，但是这个地址是集群内部的，不能从集群外部访问。要让pod能从外部访问，需要通过服务对象公开它，要创建一个特殊的LoadBalancer类型的服务。通过创建LoadBalancer类型的服务，将创建一个外部的负载均衡，通过负载均衡的公共IP访问pod。

创建一个服务对象

[root@k8s-master ~]# kubectl expose pod kubia --type=LoadBalancer --name kubia-http
service/kubia-http exposed
[root@k8s-master ~]# kubectl get services
NAME         TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP      10.96.0.1        <none>        443/TCP          109d
kubia        ClusterIP      10.106.169.192   <none>        80/TCP           85d
kubia-http   LoadBalancer   10.110.255.201   <pending>     8080:32095/TCP   18s

可以看到kubia-http服务已被创建，但是还没有外部IP地址，因为Kubernetes运行的云基础设施创建负载均衡需要一段时间。稍等一会就会有IP。

有了外部IP就可以通过IP和端口访问

[root@k8s-master ~]# curl 10.244.169.154:8080
You've hit kubia

ReplicationController、pod和服务是如何组合到一起的？

原书中kubia的类型是ReplicationController;

Kubernetes的基本结构是pod,但是并没有真的创建pod。原书中通过kubectl run命令创建的是一个ReplicationController（原书中的命令被废弃），它用于创建pod实例。为了使该pod能够从集群外部访问，需要让Kubernetes将该ReplicationController管理的所有pod通过一个服务向外暴露，结果如下图

ReplicationController的角色

通常，ReplicationController用于复制pod（即创建pod的多个副本）并让他们保持运行。实例中没有指定需要多少pod，所以ReplicationController创建了一个副本。如果pod因为任何原因消失，那么将会重新创建一个pod用来替换消失的pod。

为什么需要服务

要理解为什么需要服务，需要学习有关pod的关键细节。pod的存在是短暂的，一个pod可能会在任何时候消失。当消失时，消失的pod会被ReplicationController替换为新的pod。新的pod与替换他的pod具有不同的IP。这就是需要服务的地方-解决不断变化的pod IP地址的问题，以及在一个固定的IP和端口上对外暴露多个pod。

当一个服务被创建时，它会得到一个静态的IP，在服务的生命周期中这个IP不会发生改变。客户端应该通过固定IP地址连接到服务，而不是直接连接pod。服务会确保其中一个pod接收连接，而不关心pod当前运行在哪里

服务表示一组或多组提供相同服务的pod的静态地址。到达服务IP和端口的请求将会被转发到属于该服务的一个容器的IP和端口。