谷粒商城-集群-83-K8S 入门基本操作体验及 YAML 使用

一、安装Tomcat

1、部署一个tomcat(主节点部署)

kubectl create deployment tomcat6  --image=tomcat:6.0.53-jre8
kubectl get pods -o wide  # 可以获取到Tomcat信息(Tomcat具体部署在哪个节点)

打印结果:

[root@k8s-node2 vagrant]# kubectl get pods -o wide
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm   1/1     Running   0          9m16s   10.244.1.2   k8s-node3   <none>           <none>

可以看到Tomcat已经部署在 k8s-node3 节点上了。在 k8s-node3 服务器查看镜像,在主节点安装的,已经在从节点上安装好了。
file

如果降 node3 的Tomcat停掉,则主节点node2 会从 node1 拉起一份镜像,启动,这个就是k8s的容灾恢复,不需要人为去干涉。

2、暴露Nginx访问

kubectl expose deployment tomcat6 --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort  # 主节点执行
Pod 的 80 映射器的8080;service会代理 Pod 的80

查看:

[root@k8s-node2 vagrant]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        45h
tomcat6      NodePort    10.96.193.241   <none>        80:32711/TCP   2m6s

[root@k8s-node2 vagrant]# kubectl get svc -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        45h   <none>
tomcat6      NodePort    10.96.193.241   <none>        80:32711/TCP   24m   app=tomcat6

可以看到,tomcat6的service暴露在了 32711 这个端口,然后可以通过 http://192.168.10.102:32711/ 访问。

3、动态扩容测试

kubectl get deployment

应用升级:kubectl set image (--help 查看帮助)
扩容:kubectl scale --replicas=3 deployment tomcat6
扩容了多份,所有无论访问哪个node的指定端口,都可以访问到 tocat6

4、删除

kubectl get all
kubectl delete deploy/nginx
kubectl delete service/nginx-service

流程:创建deployment会管理replicas,replicas控制pod数量,有pod故障会自动拉起新的pod。

二、yaml基本使用

1、K8S 创建资源的方式

K8S有两种创建资源的方式:kubectl 命令和 yaml 配置文件。

kubectl命令行:最为简单,一条命令就OK,但缺点也很明显,你并不知道这条命令背后到底做了哪些事!
yaml配置文件:提供了一种让你知其然更知其所以然的方式。优势如下:

完整性:配置文件描述了一个资源的完整状态,可以很清楚地知道一个资源的创建背后究竟做了哪些事;
灵活性:配置文件可以创建比命令行更复杂的结构;
可维护性:配置文件提供了创建资源对象的模板,能够重复使用;
可扩展性:适合跨环境、规模化的部署。

yml模板:
file

2、yaml 是什么?

yaml 是一种用来写配置文件的语言,没错,它是一门语言。如果你用过 json,那么对它就不会陌生,yaml 又被称为是 json 的超集,使用起来比 json 更方便。

结构上它有两种可选的类型:Lists 和 Maps。List 用 -(破折号) 来定义每一项,Map 则是一个 key:value 的键值对来表示。

YAML语法规则:

大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进时不允许使用Tal键,只允许使用空格
缩进的空格数目不重要,只要相同层级的元素左侧对齐即可
"#"表示注释,从这个字符一直到行尾,都会被解析器忽略 
"---"" 为可选的分隔符 

在Kubernetes中,只需要知道两种结构类型即可:
Lists
Maps

3、文件模板

kubernetes yaml 文件模板

 yaml格式的pod定义文件完整内容:
apiVersion: v1       #必选,版本号,例如v1
kind: Pod       #必选,Pod
metadata:       #必选,元数据
  name: string       #必选,Pod名称
  namespace: string    #必选,Pod所属的命名空间
  labels:      #自定义标签
    - name: string     #自定义标签名字
  annotations:       #自定义注释列表
    - name: string
spec:         #必选,Pod中容器的详细定义
  containers:      #必选,Pod中容器列表
  - name: string     #必选,容器名称
    image: string    #必选,容器的镜像名称
    imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent] #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像,否则下载镜像,Nerver表示仅使用本地镜像
    command: [string]    #容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令
    args: [string]     #容器的启动命令参数列表
    workingDir: string     #容器的工作目录
    volumeMounts:    #挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: string     #引用pod定义的共享存储卷的名称,需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: string    #存储卷在容器内mount的绝对路径,应少于512字符
      readOnly: boolean    #是否为只读模式
    ports:       #需要暴露的端口库号列表
    - name: string     #端口号名称
      containerPort: int   #容器需要监听的端口号
      hostPort: int    #容器所在主机需要监听的端口号,默认与Container相同
      protocol: string     #端口协议,支持TCP和UDP,默认TCP
    env:       #容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string     #环境变量名称
      value: string    #环境变量的值
    resources:       #资源限制和请求的设置
      limits:      #资源限制的设置
        cpu: string    #Cpu的限制,单位为core数,将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: string     #内存限制,单位可以为Mib/Gib,将用于docker run --memory参数
      requests:      #资源请求的设置
        cpu: string    #Cpu请求,容器启动的初始可用数量
        memory: string     #内存清楚,容器启动的初始可用数量
    livenessProbe:     #对Pod内个容器健康检查的设置,当探测无响应几次后将自动重启该容器,检查方法有exec、httpGet和tcpSocket,对一个容器只需设置其中一种方法即可
      exec:      #对Pod容器内检查方式设置为exec方式
        command: [string]  #exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:       #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet,需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:     #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0  #容器启动完成后首次探测的时间,单位为秒
       timeoutSeconds: 0   #对容器健康检查探测等待响应的超时时间,单位秒,默认1秒
       periodSeconds: 0    #对容器监控检查的定期探测时间设置,单位秒,默认10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged:false
    restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]#Pod的重启策略,Always表示一旦不管以何种方式终止运行,kubelet都将重启,OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启,Nerver表示不再重启该Pod
    nodeSelector: obeject  #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上,以key:value的格式指定
    imagePullSecrets:    #Pull镜像时使用的secret名称,以key:secretkey格式指定
    - name: string
    hostNetwork:false      #是否使用主机网络模式,默认为false,如果设置为true,表示使用宿主机网络
    volumes:       #在该pod上定义共享存储卷列表
    - name: string     #共享存储卷名称 (volumes类型有很多种)
      emptyDir: {}     #类型为emtyDir的存储卷,与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
      hostPath: string     #类型为hostPath的存储卷,表示挂载Pod所在宿主机的目录
        path: string     #Pod所在宿主机的目录,将被用于同期中mount的目录
      secret:      #类型为secret的存储卷,挂载集群与定义的secre对象到容器内部
        scretname: string  
        items:     
        - key: string
          path: string
      configMap:     #类型为configMap的存储卷,挂载预定义的configMap对象到容器内部
        name: string
        items:
        - key: string

yaml实例文件

apiVersion: extensions/v1beta1   #接口版本
kind: Deployment                 #接口类型
metadata:
  name: ptengine-demo               #Deployment名称
  namespace: ptengine-prd           #namespace 名称
  labels:
    app: ptengine-demo              #标签
spec:
  replicas: 3
   strategy:
    rollingUpdate:  ##由于replicas为3,则整个升级,pod个数在2-4个之间
      maxSurge: 1       #滚动升级时会先启动1个pod
      maxUnavailable: 1 #滚动升级时允许的最大Unavailable的pod个数
  template:         
    metadata:
      labels:
        app: ptengine-demo  #模板名称必填
    sepc: #定义容器模板,该模板可以包含多个容器
      containers:                                                                   
        - name: ptengine-demo                                                           #镜像名称
          image: reg.pt1.com/ptengine-prd/ptengine-demo:0.0.1-SNAPSHOT #镜像地址
          CMD: [ "/bin/sh","-c","cat /etc/config/path/to/special-key" ]    #启动CMD
          args:                                                                #启动参数
            - '-storage.local.retention=$(STORAGE_RETENTION)'
。。。。。。。。
            - '-web.external-url=$(EXTERNAL_URL)'

          imagePullPolicy: IfNotPresent  #如果不存在则拉取
          livenessProbe:       #表示container是否处于live状态。如果LivenessProbe失败,LivenessProbe将会通知kubelet对应的container不健康了。随后kubelet将kill掉container,并根据RestarPolicy进行进一步的操作。默认情况下LivenessProbe在第一次检测之前初始化值为Success,如果container没有提供LivenessProbe,则也认为是Success;
            httpGet:
              path: /health #如果没有心跳检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 60 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
            readinessProbe:
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /health #如果没有健康检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 30 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
          resources:              ##CPU内存限制
            requests:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
            limits:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
          env:                    ##通过环境变量的方式,直接传递pod=自定义Linux OS环境变量
            - name: LOCAL_KEY     #本地Key
              value: value
            - name: CONFIG_MAP_KEY  #local策略可使用configMap的配置Key,
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  name: special-config   #configmap中找到name为special-config
                  key: special.type      #找到name为special-config里data下的key
          ports:
            - name: http
              containerPort: 8080 #对service暴露端口
          volumeMounts:     #挂载volumes中定义的磁盘
          - name: log-cache
            mount: /tmp/log
          - name: sdb       #普通用法,该卷跟随容器销毁,挂载一个目录
            mountPath: /data/media    
          - name: nfs-client-root    #直接挂载硬盘方法,如挂载下面的nfs目录到/mnt/nfs
            mountPath: /mnt/nfs
          - name: example-volume-config  #高级用法第1种,将ConfigMap的log-script,backup-script分别挂载到/etc/config目录下的一个相对路径path/to/...下,如果存在同名文件,直接覆盖。
            mountPath: /etc/config       
          - name: rbd-pvc                #高级用法第2中,挂载PVC(PresistentVolumeClaim)

#使用volume将ConfigMap作为文件或目录直接挂载,其中每一个key-value键值对都会生成一个文件,key为文件名,value为内容,
  volumes:  # 定义磁盘给上面volumeMounts挂载
  - name: log-cache
    emptyDir: {}
  - name: sdb  #挂载宿主机上面的目录
    hostPath:
      path: /any/path/it/will/be/replaced
  - name: example-volume-config  # 供ConfigMap文件内容到指定路径使用
    configMap:
      name: example-volume-config  #ConfigMap中名称
      items:
      - key: log-script           #ConfigMap中的Key
        path: path/to/log-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/log-script
      - key: backup-script        #ConfigMap中的Key
        path: path/to/backup-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/backup-script
  - name: nfs-client-root         #供挂载NFS存储类型
    nfs:
      server: 10.42.0.55          #NFS服务器地址
      path: /opt/public           #showmount -e 看一下路径
  - name: rbd-pvc                 #挂载PVC磁盘
    persistentVolumeClaim:
      claimName: rbd-pvc1         #挂载已经申请的pvc磁盘

kubernetes创建pod的yaml文件,参数说明:

apiVersion: v1 #指定api版本,此值必须在kubectl apiversion中  
kind: Pod #指定创建资源的角色/类型  
metadata: #资源的元数据/属性  
  name: web04-pod #资源的名字,在同一个namespace中必须唯一  
  labels: #设定资源的标签,详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77482384
    k8s-app: apache  
    version: v1  
    kubernetes.io/cluster-service: "true"  
  annotations:            #自定义注解列表  
    - name: String        #自定义注解名字  
spec:#specification of the resource content 指定该资源的内容  
  restartPolicy: Always #表明该容器一直运行,默认k8s的策略,在此容器退出后,会立即创建一个相同的容器  
  nodeSelector:     #节点选择,先给主机打标签kubectl label nodes kube-node1 zone=node1  
    zone: node1  
  containers:  
  - name: web04-pod #容器的名字  
    image: web:apache #容器使用的镜像地址  
    imagePullPolicy: Never #三个选择Always、Never、IfNotPresent,每次启动时检查和更新(从registery)images的策略,
                           # Always,每次都检查
                           # Never,每次都不检查(不管本地是否有)
                           # IfNotPresent,如果本地有就不检查,如果没有就拉取
    command: ['sh'] #启动容器的运行命令,将覆盖容器中的Entrypoint,对应Dockefile中的ENTRYPOINT  
    args: ["$(str)"] #启动容器的命令参数,对应Dockerfile中CMD参数  
    env: #指定容器中的环境变量  
    - name: str #变量的名字  
      value: "/etc/run.sh" #变量的值  
    resources: #资源管理,请求请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77452630
      requests: #容器运行时,最低资源需求,也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行  
        cpu: 0.1 #CPU资源(核数),两种方式,浮点数或者是整数+m,0.1=100m,最少值为0.001核(1m)
        memory: 32Mi #内存使用量  
      limits: #资源限制  
        cpu: 0.5  
        memory: 32Mi  
    ports:  
    - containerPort: 80 #容器开发对外的端口
      name: httpd  #名称
      protocol: TCP  
    livenessProbe: #pod内容器健康检查的设置,详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77531584
      httpGet: #通过httpget检查健康,返回200-399之间,则认为容器正常  
        path: / #URI地址  
        port: 80  
        #host: 127.0.0.1 #主机地址  
        scheme: HTTP  
      initialDelaySeconds: 180 #表明第一次检测在容器启动后多长时间后开始  
      timeoutSeconds: 5 #检测的超时时间  
      periodSeconds: 15  #检查间隔时间  
      #也可以用这种方法  
      #exec: 执行命令的方法进行监测,如果其退出码不为0,则认为容器正常  
      #  command:  
      #    - cat  
      #    - /tmp/health  
      #也可以用这种方法  
      #tcpSocket: //通过tcpSocket检查健康   
      #  port: number   
    lifecycle: #生命周期管理  
      postStart: #容器运行之前运行的任务  
        exec:  
          command:  
            - 'sh'  
            - 'yum upgrade -y'  
      preStop:#容器关闭之前运行的任务  
        exec:  
          command: ['service httpd stop']  
    volumeMounts:  #详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/76577520
    - name: volume #挂载设备的名字,与volumes[*].name 需要对应    
      mountPath: /data #挂载到容器的某个路径下  
      readOnly: True  
  volumes: #定义一组挂载设备  
  - name: volume #定义一个挂载设备的名字  
    #meptyDir: {}  
    hostPath:  
      path: /opt #挂载设备类型为hostPath,路径为宿主机下的/opt,这里设备类型支持很多种

4、示例

部署(Deployment):
在上边我们使用 kubectl 命令来创建了 Tomcat:

kubectl create deployment tomcat6  --image=tomcat:6.0.53-jre8

下边我们使用yml来看如何创建:

# 使用该命令来创建yaml文件,--dry-run 测试,不真正执行。
kubectl create deployment tomcat6  --image=tomcat:6.0.53-jre8 --dry-run -o yaml

执行以上命令即可输出yaml文件:

[root@k8s-node2 vagrant]# kubectl create deployment tomcat6  --image=tomcat:6.0.53-jre8 --dry-run -o yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: tomcat6
  name: tomcat6
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: tomcat6
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: tomcat6
    spec:
      containers:
      - image: tomcat:6.0.53-jre8
        name: tomcat
        resources: {}
status: {}

上边输出的文件就是我们要部署的Tomcat6文件的yaml详细信息,或者也可以将上边的打印输出到yaml文件,然后对这个文件进行修改,执行操作:

# kubectl create deployment tomcat6  --image=tomcat:6.0.53-jre8 --dry-run -o yaml > tomcat6.yaml   # 重定向文件
kubectl apply -f tomcat6.yaml   # 执行yaml文件

只要有yaml文件,就可以替换上边那种超长的kubectl 命令,所以,熟悉yaml文件非常重要。

端口暴露(service):
上边的暴露端口命令我们也可以使用yaml文件来执行。

[root@k8s-node2 k8s]# kubectl expose deployment tomcat6 --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort --dry-run -o yaml 

打印:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: tomcat6
  name: tomcat6
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: tomcat6
  type: NodePort
status:
  loadBalancer: {}

可以看到,kind类型为 service,这里相当于暴露服务。

定义pod

[root@k8s-node2 k8s]# kubectl get pods
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm   1/1     Running   2          15h
[root@k8s-node2 k8s]# kubectl get pod tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm 
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm   1/1     Running   2          15h
[root@k8s-node2 k8s]# kubectl get pod tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: "2020-09-21T13:12:49Z"
  generateName: tomcat6-5f7ccf4cb9-
  labels:
    app: tomcat6
    pod-template-hash: 5f7ccf4cb9
  name: tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: ReplicaSet
    name: tomcat6-5f7ccf4cb9
    uid: 81b504a0-c4d1-4bc7-a637-f7e42c1a16dd
  resourceVersion: "51703"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/tomcat6-5f7ccf4cb9-xljrm
  uid: 5b91ec85-b2de-4c95-b480-974a5a68037a
spec:
  containers:
  - image: tomcat:6.0.53-jre8
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: tomcat
    resources: {}
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
      name: default-token-rhqrl
      readOnly: true
  dnsPolicy: ClusterFirst
  enableServiceLinks: true
  nodeName: k8s-node3
  priority: 0
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  securityContext: {}
  serviceAccount: default
  serviceAccountName: default
  terminationGracePeriodSeconds: 30
  tolerations:
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/not-ready
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/unreachable
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  volumes:
  - name: default-token-rhqrl
    secret:
      defaultMode: 420
      secretName: default-token-rhqrl
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-09-21T13:12:49Z"
    status: "True"
    type: Initialized
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-09-22T04:30:41Z"
    status: "True"
    type: Ready
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-09-22T04:30:41Z"
    status: "True"
    type: ContainersReady
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-09-21T13:12:49Z"
    status: "True"
    type: PodScheduled
  containerStatuses:
  - containerID: docker://daa3d00931e7548c9bcdf93e1b80cc68e81caf9350e6495fefbbd589af29ceb7
    image: tomcat:6.0.53-jre8
    imageID: docker-pullable://tomcat@sha256:8c643303012290f89c6f6852fa133b7c36ea6fbb8eb8b8c9588a432beb24dc5d
    lastState:
      terminated:
        containerID: docker://47f0ae5eb452fd05ae1172a9489fc8bb929aac863365ac3eaecaaeb3cee7e41c
        exitCode: 143
        finishedAt: "2020-09-21T15:12:59Z"
        reason: Error
        startedAt: "2020-09-21T13:37:25Z"
    name: tomcat
    ready: true
    restartCount: 2
    started: true
    state:
      running:
        startedAt: "2020-09-22T04:30:40Z"
  hostIP: 10.0.2.5
  phase: Running
  podIP: 10.244.1.4
  podIPs:
  - ip: 10.244.1.4
  qosClass: BestEffort
  startTime: "2020-09-21T13:12:49Z"

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