一. Kubernetes入门

1.1 Kubernetes创建POD过程

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1.2. Kubernetes基本操作

命令	说明	用法
create	创建	kubectl create -f xx.yaml
edit	编辑	kubectl edit svc [POD的service名称]
get	获取	kubectl get pod --namespace=XXX
patch	更新	kubectl patch -f xx.yaml
delete	删除	kubectl delete pod --namespcae=XXX  [POD名称]
expose	暴露端口	kubectl expose deployment nginx --port=8912 --target-port=80 --type=NodePort
run	运行/创建	kubectl run my-nginx --image=nginx:1.17.3
describe	描述	kubectl describe pod pod名 -n 命名空间名
logs	日志	kubectl logs -f Pod名称 -n 命名空间名
exec	执行	kubectl exec -it pod名 -n 命名空间 – /bin/bash
rollout	回滚	kubectl rollout history deployment 应用部署名称; kubectl rollout undo deployment 应用部署名称 --to-revision=1
scale	扩容/缩容	kubectl scale --replicas=数量 deployment 部署名称
apply	应用	kubectl apply-f xx.yaml

1.2.1.namespace

Namespace是对一组资源和对象的抽象集合，比如可以用来将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的pods, services, replication controllers和deployments等都是属于某一个namespace的（默认是default），而node, persistentVolumes等则不属于任何namespace。
Namespace常用来隔离不同的用户，比如Kubernetes自带的服务一般运行在kube-system namespace中。

命令行直接创建

$ kubectl create namespace dev

文件创建

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

1.2.2. pod

Pod是 Kubernetes 集群上的最基本的单元,同一个Pod中的应用可以共享磁盘,Pod 是一组容器（可包含一个或多个应用程序容器.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: redis-storage
      mountPath: /data/redis
  volumes:
  - name: redis-storage
    emptyDir: {}

1.2.3 deployment

Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义方法，用来替代以前的ReplicationController来方便的管理应用。可以通过定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet滚动升级和回滚应用、扩容和缩容、暂停和继续Deployment。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: dev
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

1.2.4 service

Pod 是应用程序的载体，我们可以通过 Pod 的 IP 来访问应用程序，但是 Pod 的 IP 地址不是固定的，不方便直接采用 Pod 的 IP 对服务进行访问。 Service 会对提供同一个服务的多个 Pod 进行聚合，并且提供一个统一的入口地址，通过访问 Service 的入口地址就能访问到后面的 Pod 服务。

apiVersion: v1 # 版本
kind: Service # 类型
metadata: # 元数据
  name: nginx_svc# 资源名称
  namespace: dev# 命名空间
spec:
  selector: # 标签选择器，用于确定当前Service代理那些Pod
    app: nginx
  type: NodePort # Service的类型，指定Service的访问方式
  clusterIP: 80# 虚拟服务的IP地址
  sessionAffinity: # session亲和性，支持ClientIP、None两个选项，默认值为None
  ports: # 端口信息
    - port:80 # Service端口
      protocol: TCP # 协议
      targetPort : 80 # Pod端口
      nodePort:  30001# 主机端口

1.2.5 configMap

ConfigMap用于保存配置数据的键值对，可以用来保存单个属性，也可以用来保存配置文件。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: cm
  namespace: dev
data:
  # 类属性键；每一个键都映射到一个简单的值
  how: very
  type: charm
  # 类文件键
  config.yml: |
    enemy.types=aliens,monsters
    player.maximum-lives=5    
     
--- 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
  namespace: dev
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: gcr.io/google_containers/busybox
      command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
      env:
        - name: SPECIAL_LEVEL_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: cm
              key: how
        - name: SPECIAL_TYPE_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: cm
              key: type
      volumeMounts:
          - name: cm
            mountPath: /data/#容器挂在路径
  volumes:
    - name: cm
      configMap: 
        name: cm #将config.yml文件挂在容器的/data/目录下
  restartPolicy: Never

1.2.6 pv和pvc

PV（Persistent Volume）是持久化卷的意思，是对底层的共享存储的一种抽象。一般情况下 PV 由 Kubernetes 管理员进行创建和配置，它和底层具体的共享存储技术有关，并通过插件完成和共享存储的对接。
PVC（Persistent Volume Claim）是持久化卷声明的意思，是用户对于存储需求的一种声明。换言之，PVC 其实就是用户向Kubernetes 系统发出的一种资源需求申请。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv_test
  labels:
      pv: pv_test
spec:
  storageClassName: pv_test # 用于分组
  capacity:
    storage: 20m
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain     #手动回收
  nfs: # 使用 nfs 存储驱动
    path: /data # nfs 共享的目录，mkdir -pv /nfs/data/20m
    server: 192.168.70.129 # nfs 服务端的 IP 地址或 hostname
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc_test
  namespace: dev
  labels:
    app: pvc_test
spec:
  storageClassName: pv_test
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 500m
  selector:
    matchLabels:
      pv: pv_test
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: dev
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.3
    resources:
      limits:
        cpu: 200m
        memory: 500Mi
      requests:
        cpu: 100m
        memory: 200Mi
    ports:
    - containerPort:  80
      name:  http
    volumeMounts:
    - name: localtime
      mountPath: /etc/localtime
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html/ 
  volumes:
    - name: localtime
      hostPath:
        path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai
    - name: html    
      persistentVolumeClaim:
        claimName:  pvc_test
        readOnly: false  
  restartPolicy: Always

PV 的生命周期
○ Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定。
○ Bound（已绑定）：表示 PV 已经被 PVC 绑定。
○ Released（已释放）：表示 PVC 被删除，但是资源还没有被集群重新释放。
○ Failed（失败）：表示该 PV 的自动回收失败。
PV 的访问模式：用来描述用户应用对存储资源的访问权限
○ ReadWriteOnce（RWO）：读写权限，但是只能被单个节点挂载。
○ ReadOnlyMany（ROX）：只读权限，可以被多个节点挂载。
○ ReadWriteMany（RWX）：读写权限，可以被多个节点挂载。

1.2.7 ingress

通常情况下，service和pod仅可在集群内部网络中通过IP地址访问。所有到达边界路由器的流量或被丢弃或被转发到其他地方。Service 可以使用 NodePort 暴露集群外访问端口，但是性能低、不安全并且端口的范围有限。Service 缺少七层（OSI 网络模型）的统一访问入口，负载均衡能力很低，不能做限流、验证非法用户、链路追踪等等。Ingress 公开了从集群外部到集群内 服务 的 HTTP 和 HTTPS 路由。流量路由由 Ingress 资源上定义的规则控制。 使用 Ingress 作为整个集群统一的入口，配置 Ingress 规则转发到对应的 Service 。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    kubernetes.io/ingress.rule-mix: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: 50m
    nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"
  name: test_ing
  namespace: dev
spec:
  tls:
  - hosts:
    - test.ingress.com
    secretName: test.ingress.com
  rules:
  - host: test.ingress.com # 指定的监听的主机域名，相当于 nginx.conf 的 server { xxx }
    http:# 指定路由规则
      paths:
      - path: /api    # 匹配规则，Prefix 前缀匹配 it.nginx.com/* 都可以匹配到
        backend:   # 指定路由的后台服务的 service 名称
          service:
            name: nginx_svc  # 服务名
            port:
              number: 80  # 服务端口
        pathType: ImplementationSpecific
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip: 192.168.120.1
    - ip: 192.168.120.2

二. Kubernetes中文件挂载的四种方式

一个运行中的容器，缺省情况下，对文件系统的写入，都是发生在其分层文件系统的可写层的，一旦容器运行结束，所有写入都会被丢弃。因此需要对持久化支持。Kubernetes 中通过 Volume 的方式提供对存储的支持。

2.1 configMap

ConfigMap 是一种 API 对象，用来将非机密性的数据保存到键值对中。使用时， Pods 可以将其用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。

ConfigMap 将你的环境配置信息和 容器镜像 解耦，便于应用配置的修改。

在实际工作中许多应用经常会有从配置文件、命令行参数或者环境变量中读取一些配置信息，这些配置信息我们肯定不会直接写死到应用程序中去的，比如你一个应用连接一个redis服务，下一次想更换一个，还得重新去修改代码，重新制作一个镜像，这肯定是不可取的，而ConfigMap 就给我们提供了向容器中注入配置信息的能力，不仅可以用来保存单个属性，也可以用来保存整个配置文件，比如我们可以用来配置一个redis服务的访问地址，也可以用来保存整个redis 的配置文件。

• 将想要挂载的文件内容在tpl中进行define (helm chart)，然后载入到configmap.yaml文件中
• 使用卷使用configmap，挂载的方式得到要执行的文件内容

格式为：

spec:
  containers:
  - name: 
    image: 
    volumeMounts:
    - name: nova-conf
      mountPath: /etc/nova/nova.conf
      subPath: nova.conf
  volumes:
  - name: nova-conf
    configMap:
      name: {{ tuple . "nova" |include "nova-name" }}-configmap

注意

1、mountPath会覆盖掉挂载路径下的所有文件，即删除所有文件，只保留挂载的文件
2、subpath只使用在configMap情况下，添加subpath时，表示不会覆盖掉原本的路径下的文件，subpath的值必须是configMap中data下的key值。
具体使用详解

举个栗子[通过文件挂载使用configMap]

这里主要是记录利用yaml来创建configMap，并将配置以配置文件的方式挂载到容器中。

configMap创建和使用的方式有很多种，但本文主要介绍以上的方式，是因为在平时的投产和运维过程中，这个方法用的最为频繁。

现在，在configmap文件中存在这么一段配置：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: redis-config
data:
  data.1: hello		     #以键值对的方式进行存储
  data.2: world		     #以键值对的方式进行存储
  redis.properties6666: |    #以文件的形式进行存储，可以在下方直接写配置文件的内容
    redis.host=127.0.0.1
    redis.port=6379
    redis.password=123456

redis.properties6666 是映射到 容器的文件名字 /etc/config/redis.properties6666

/etc/config/下还有两个文件，data.1和data.2

| 竖线文本保留格式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod2
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: busybox
      command: [ "/bin/sh","-c","cat /etc/config/redis.properties;sleep 1d" ]
      volumeMounts:   #卷挂载
      - name: config-volume  #挂载卷的名称
        mountPath: /etc/config  #挂载到容器中的位置
  volumes: #创建卷
    - name: config-volume #创建的卷名称
      configMap:  #从configMap中挂载
        name: redis-config #挂载configMap中redis-config
  restartPolicy: Never

如果我们不想挂载configMap中的所有配置，可以使用items。使用items，还可以给文件重新命名，而不以默认的key作为文件名。

volumes:
      - name: config
        configMap:
          name: configmap
          items:
          - key: data.1         # 原文件名(key的名称)
            path: userinfo    # 修改之后的文件名(key的名称)
          - key: data.2
            path: userinfo2

2.2 hostPath

• 将node节点（主机）的本地文件挂载到容器中，比如实现本地时间的同步功能
• 这种卷一般和DaemonSet搭配使用，用来操作主机文件，例如进行日志采集的 FLK 中的 FluentD 就采用这种方式，加载主机的容器日志目录，达到收集本主机所有日志的目的。

spec:
  containers:
  - name: httpd-deployment
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    image: nginx:1.1.1
    volumeMounts:
    - name: host-root
      mountPath: /etc/nova/nova.conf
      subPath: nova.conf
  volumes:
  - name: host-root
    hostPath:
      path: /
      type: Directory

注意

1、hostPath不用subPath这一项，直接就是选择挂载的路径；不会覆盖原有文件夹下的文件
2、不提供pod的亲和性，即host path映射的目录在node1，而pod可能被调度到node2，导致原来的在node1的数据不存在，pod一直无法启动起来；
3、能够提供pv/pvc/storage class的方式使用；
4、数据能持久化。

2.3 gitRepo

• 可以挂载git性质的文件或者目录

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gitrepo-volume-pod
spec:
  containers:
  - image: nginx:alpine
    name: web-server
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
    ports:
    - containerPort: 80
      protocol: TCP
  volumes:
  - name: html
    gitRepo:
      repository: https://github.com/luksa/kubia-website-example.git
      revision: master
      directory: .

2.4 emptyDir

• 顾名思义，EmptyDir是一个空目录，他的生命周期和所属的 Pod 是完全一致的，可能读者会奇怪，那还要他做什么？EmptyDir的用处是，可以在同一 Pod 内的不同容器之间共享工作过程中产生的文件（类似于共享内存，但这里默认是共享吃磁盘空间的，看下面2）。
• 缺省情况下，EmptyDir 是使用主机磁盘进行存储的（共享磁盘空间），也可以设置emptyDir.medium 字段的值为Memory，来提高运行速度（共享内存的方式），但是这种设置，对该卷的占用会消耗容器的内存份额。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
spec:
  containers:
  - image: busybox
    name: test-emptydir
    command: [ "sleep", "3600" ]
    volumeMounts:
    - mountPath: /data
      name: data-volume
  volumes:
  - name: data-volume
    emptyDir: {}

注意：

1.需要使用内存作为emptyDir的可用存储资源也是可以的，只需要在创建emptyDir卷时增加一个emptyDir.medium字段的定义，并赋值为"Memory"即可；

2.在使用tmpfs文件系统作为emptyDir的存储后端时，如果遇到node节点重启，则emptyDir中的数据也会全部丢失。同时，你编写的任何文件也都将计入Container的内存使用限制，即empty dir方式保存的数据不能持久化。

2.5 挂载到 nfs

Kubernetes中使用NFS