1、Kubernetes概念

核心功能

服务的发现与负载的均衡
容器的自动装箱，我们也会把它叫做 scheduling，就是“调度”，把一个容器放到一个集群的某一个机器上
Kubernetes 会帮助我们去做存储的编排，让存储的声明周期与容器的生命周期能有一个连接
Kubernetes 会帮助我们去做自动化的容器的恢复。在一个集群中，经常会出现宿主机的问题或者说是 OS 的问题，导致容器本身的不可用，Kubernetes 会自动地对这些不可用的容器进行恢复
Kubernetes 会帮助我们去做应用的自动发布与应用的回滚
与应用相关的配置密文的管理；
对于 job 类型任务，Kubernetes 可以去做批量的执行
为了让这个集群、这个应用更富有弹性，Kubernetes 支持水平的伸缩

K8s架构组件

API Server：顾名思义是用来处理 API 操作的，Kubernetes 中所有的组件都会和 API Server 进行连接，组件与组件之间一般不进行独立的连接，都依赖于 API Server 进行消息的传送；
- 内部部署的API Server是可以水平扩展的！
Controller：是控制器，它用来完成对集群状态的一些管理。自动对容器进行修复、容器数量的水平扩张，都是由 Kubernetes 中的 Controller 来完成的；
- 可以进行热备的部署组件，只有一个active；对应一个调度组件
Scheduler：是调度器，“调度器”顾名思义就是完成调度的操作，对一个用户提交的 Container，依据它对 CPU、对 memory 请求大小，找一台合适的节点，进行放置；
etcd：是一个分布式的一个存储系统，API Server 中所需要的这些原信息都被放置在 etcd 中，etcd 本身是一个高可用系统，通过 etcd 保证整个 Kubernetes 的 Master 组件的高可用性。

Node节点
在这里插入图片描述

一个 Pod 中运行的一个或者多个容器，真正去运行这些 Pod 的组件的是叫做 kubelet，也就是 Node 上最为关键的组件，它通过 API Server 接收到所需要 Pod 运行的状态，然后提交到 Container Runtime 组件中。
在 OS 上去创建容器所需要运行的环境，最终把容器或者 Pod 运行起来，也需要对存储跟网络进行管理。Kubernetes 并不会直接进行网络存储的操作，他们会靠 Storage Plugin 或者是网络的 Plugin 来进行操作。
在 Kubernetes 自己的环境中，也会有 Kubernetes 的 Network，它是为了提供 Service network 来进行搭网组网的。）真正完成 service 组网的组件的是 Kube-proxy，它是利用了 iptables 的能力来进行组建 Kubernetes 的 Network，就是 cluster network。

pod的调度过程
在这里插入图片描述

用户可以通过 UI 或者 CLI 提交一个 Pod 给 Kubernetes 进行部署，这个 Pod 请求首先会通过 CLI 或者 UI 提交给 Kubernetes API Server，下一步 API Server 会把这个信息写入到它的存储系统 etcd，之后 Scheduler 会通过 API Server 的 watch 或者叫做 notification 机制得到这个信息：有一个 Pod 需要被调度。
Scheduler 会根据它的内存状态进行一次调度决策，在完成这次调度之后，它会向 API Server report 说：“这个 Pod 需要被调度到某一个节点上。
API Server 接收到这次操作之后，会把这次的结果再次写到 etcd 中，然后 API Server 会通知相应的节点进行这次 Pod 真正的执行启动。相应节点的 kubelet 会得到这个通知，kubelet 就会去调 Container runtime来真正去启动配置这个容器和这个容器的运行环境，去调度 Storage Plugin 来去配置存储，network Plugin 去配置网络。

resources:
requests:
memory: “64Mi”
cpu: “100m”
limits:
memory: “128Mi” # Mi/Gi
cpu: “200m” # 500毫核== 0.5个cpu

2、Kubernetes核心概念和API

pod

Pod 是 Kubernetes 的一个最小调度以及资源单元。用户可以通过 Kubernetes 的 Pod API 生产一个 Pod，让 Kubernetes 对这个 Pod 进行调度，也就是把它放在某一个 Kubernetes 管理的节点上运行起来。一个 Pod 简单来说是对一组容器的抽象，它里面会包含一个或多个容器。
可以指定资源（Volume、CPU、内存等）
定义容器的运行方式（运行容器的command以及环境变量）
可以共享运行环境（网络为例：pod内部，可以用localhost直接连接；pod之间是有网络隔离的）

volume

卷，管理k8s的存储，声明pod的容器可以访问文件目录，一个卷可以被挂载在 Pod 中一个或者多个容器的指定路径下面。
一个 Volume 可以去支持多种的后端的存储。比如说 Kubernetes 的 Volume 就支持了很多存储插件，它可以支持本地的存储，可以支持分布式的存储，比如说像 ceph，GlusterFS ；它也可以支持云存储，比如说阿里云上的云盘、AWS 上的云盘、Google 上的云盘等等。

Deployment

Deployment 是在 Pod 这个抽象上更为上层的一个抽象，它可以定义一组 Pod 的副本数目、以及这个 Pod 的版本。Deployment 这个抽象来做应用的真正的管理，而 Pod 是组成 Deployment 最小的单元。
Kubernetes 是通过 Controller维护 Deployment 中 Pod 的数目，也会帮助 Deployment 自动恢复失败的 Pod。
- 比如：可以定义一个 Deployment，这个 Deployment 里面需要两个 Pod，当一个 Pod 失败的时候，控制器就会监测到，它重新把 Deployment 中的 Pod 数目从一个恢复到两个，通过再去新生成一个 Pod。
- 通过控制器，可以实现发布策略。比如说进行滚动升级，进行重新生成的升级，或者进行版本的回滚。

Service

Service 提供了一个或者多个 Pod 实例的稳定访问地址。
一个 Deployment 可能有两个甚至更多个完全相同的 Pod。对于一个外部的用户来讲，访问哪个 Pod 其实都是一样的，所以它希望做一次负载均衡，在做 负载均衡 的同时，我只想访问某一个固定的 VIP，也就是 Virtual IP 地址，而不希望得知每一个具体的 Pod 的 IP 地址。把所有 Pod 的访问能力抽象成一个第三方的一个 IP 地址，实现这个的 Kubernetes 的抽象就叫 Service。

Namesapce

Namespace 是用来做一个集群内部的逻辑隔离的，它包括鉴权、资源管理等。Kubernetes 的每个资源，Pod、Deployment、Service 都属于一个 Namespace，同一个 Namespace 中的资源需要命名的唯一性，不同的 Namespace 中的资源可以重名。

Ingress

ingress七层负载和反向代理资源。 service 提供pod的负载均衡的能力,但只在4层有负载,而没有功能,只能到IP层面
通俗来讲，ingress和之前提到的Service、Deployment，也是一个k8s的资源类型，ingress用于实现用域名的方式访问k8s内部应用。
Ingress为Kubernetes集群中的服务提供了入口，可以提供负载均衡、SSL终止和基于名称的虚拟主机，在生产环境中常用的Ingress有Treafik、Nginx、HAProxy、Istio等。
流量从Internet到Ingress再到Services最后到Pod上，通常情况下，Ingress部署在所有的Node节点上。
Ingress可以配置提供服务外部访问的URL、负载均衡、终止SSL，并提供基于域名的虚拟主机。但Ingress不会暴露任意端口或协议。
https://blog.csdn.net/L2111533547/article/details/126248597

在这里插入图片描述

Yaml文件

API 的 version。比如 V1，描述在操作哪个资源；
kind 如果是 pod，在 Metadata 中，就写上这个 Pod 的名字；比如说 nginx，可以打一些 label。
Metadata
- annotation，也就是对资源的额外的一些用户层次的描述。
- label 是一组 KeyValuePair。通过label，API 层就可以对这些资源进行一个筛选。
  - label 比如是一个 color 等于 red，即它的颜色是红颜色。也可以加其他 label，比如说 size: big 就是大小，定义为大的，它可以是一组 label。这些 label 是可以被 selector。这实际上跟sql 类型的 select 语句非常相似。
  - Deployment，它可能是代表一组的 Pod，它是一组 Pod 的抽象，一组 Pod 就是通过 label selector 来表达的。
  - 一个 service 要对应一个或者多个的 Pod，来对它们进行统一的访问，这个描述也是通过 label selector 来选取的一组 Pod。
Spec：希望 Pod 达到的一个预期的状态。
- 比如：内部需要有哪些 container 被运行
- image 是什么？
- 它暴露的 port 是什么？
- 当我们从 Kubernetes API 中去获取这个资源的时候，一般来讲在 Spec 下会有一个项目叫 status，它表达了这个资源当前的状态；比如说一个 Pod 的状态可能是正在被调度、或者是已经 running、或者是已经被 terminates，就是被执行完毕了。（kubectl get pods）

3、K8s指令

https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/kubectl/cheatsheet/
http://docs.kubernetes.org.cn/623.html

kubectl get pods --show-labels
kubectl label pods nginx1 env=test —overwrite （覆盖标签）
kubectl label pods nginx1 env=test（添加标签）
kubectl label pods nginx env- （删除标签）
kubectl get pods —show-labels -l env=test （selector通过-l来指定）
kubectl get pods —show-labels -l env=test,env=dev （与关系）
kubectl get pods —show-labels -l ’env in (dev,test)’ （集合）
kubectl annotate pods nginx1 my-annotate=‘my annotate,ok’ （增加注解）
kubectl get pods nging1 -o yaml | less （通过less分页显示）