Kubernetes用戶指南（一）--快速開始、使用k8s配置文件

一、快速開始

1、啟動一個簡單的容器。

一旦在container中打包好應用並將其commit為image之后，你就可以將其部署在k8s集群上。

一個簡單的nginx服務器例子：

先決條件：你需要擁有的是一個部署完畢並可以正常運行的k8s集群。

在Master節點上使用kubectl命令來啟動一個運行着nginx服務器的容器：

$ kubectl run my-nginx --image=nginx --replicas=2 --port=80
CONTROLLER   CONTAINER(S)   IMAGE(S)   SELECTOR       REPLICAS

my-nginx     my-nginx       nginx      run=my-nginx   2

以上命令會讓節點上的Docker從nginx這個image上啟動一個容器監聽80端口，此為一個pod。

而replicas=2則表示會起兩個一模一樣的pod。

使用以下命令來查看創建的pod：

$  kubectl get po
NAME             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
my-nginx-l8n3i   1/1       Running   0          29m
my-nginx-q7jo3   1/1       Running   0          29m

k8s會確保你的應用是一直運行的，當容器運行失敗時，k8s會自動重啟容器，當整個節點失敗時，會在另外一個健康的節點啟動這個容器。

2、通過端口將應用連接到Internet上。

先決條件：擁有公網IP，或者在雲服務器上，如：阿里雲，亞馬遜雲等。

以下命令將上一步驟中的nginx容器連接到公網中：

$ kubectl expose rc my-nginx --port=80 --type=LoadBalancer

NAME       LABELS         SELECTOR       IP(S)     PORT(S)

my-nginx   run=my-nginx   run=my-nginx             80/TCP

rc即Replication Controller，上一步驟中的命令其實會自動創建一個名為my-nginx的rc來確保pod的數量維持在2個。

可以使用以下命令來查看rc：

$ kubectl get rc

CONTROLLER   CONTAINER(S)  IMAGE(S)   SELECTOR      REPLICAS 

my-nginx     my-nginx      nginx      run=my-nginx     2    

expose命令將會創建一個service，將本地（某個節點上）的一個隨機端口關聯到容器中的80端口。

可以使用以下命令來查service：

$ kubectl get svc my-nginx

NAME         LABELS          SELECTOR     IP(S)              PORT(S)         

my-nginx     run=my-nginx    run=nginx    10.254.110.117     80/TCP     

type指明這個svc將會起到一個負載均衡的作用，會將流量導入兩個pod中。

svc會分配一個虛擬IP用來訪問容器，如上步驟中分配的IP為10.254.110.117，則可以在任意節點上通過curl 10.254.110.117得到nginx的歡迎界面。

在分配虛擬IP的過程中，你可能需要等待一些時間。

在任一節點上使用netstat -tunpl命令可以看到，kube-proxy監聽的端口多了一個，端口號是隨機的，可以在瀏覽器中輸入該節點的公網IP:端口訪問放nginx的歡迎界面。

3、刪除容器。

刪除rc，即刪除該rc控制的所有容器。

刪除svc，即刪除分配的虛擬IP。

$  kubectl delete rc my-nginx
replicationcontrollers/my-nginx
$  kubectl delete svc my-nginx
services/my-nginx

注意，如果使用delete pod ${podName}來刪除是沒有效果的，因為rc會馬上啟動另外一個pod來維持總數量為2。

二、通過配置文件來創建資源。

除了某些強制性的命令，如：kubectl run或者expose等，會隱式創建rc或者svc，k8s還允許通過配置文件的方式來創建這些操作對象。

通常，使用配置文件的方式會比直接使用命令行更可取，因為這些文件可以進行版本控制，而且文件的變化和內容也可以進行審核，當使用及其復雜的配置來提供一個穩健、可靠和易維護的系統時，這些點就顯得非常重要。

在聲明定義配置文件的時候，所有的配置文件都存儲在YAML或者JSON格式的文件中並且遵循k8s的資源配置方式。

kubectl可以創建、更新、刪除和獲得API操作對象，當前apiVersion、kind和name會組成一個API Path以供kubectl來調用。

1、通過一個配置文件來啟動容器。

k8s的pod中運行容器，一個包含簡單的Hello World容器的pod可以通過YAML文件這樣來定義：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:

  name: hello-world

spec:  # 當前pod內容的聲明

  restartPolicy: Never
  containers:
  - name: hello
    image: "ubuntu:14.04"

    command: ["/bin/echo","hello”,”world"]

創建的pod名為metadata.name的值：hello-world，該名稱必須是唯一的。

spec的內容為該pod中，各個容器的聲明：

restartPolicy：Never表示啟動后運行一次就終止這個pod。

containers[0].name為容器1的名字。

containers[0].image為該啟動該容器的鏡像。

containers[0].command相當於Dockerfile中定義的Entrypoint，可以通過下面的方式來聲明cmd的參數：

command: ["/bin/echo"]

args: ["hello","world"]

使用以下命令來通過這個YAML文件創建pod：

$  kubectl create -f ./hello-world.yaml
pods/hello-world

2、檢驗配置文件的正確性。

當你不確定聲明的配置文件是否書寫正確時，可以使用以下命令要驗證：

$ kubectl create -f ./hello-world.yaml --validate

使用--validate只是會告訴你它發現的問題，仍然會按照配置文件的聲明來創建資源，除非有嚴重的錯誤使創建過程無法繼續，如必要的字段缺失或者字段值不合法，不在規定列表內的字段會被忽略。

點此查看完成的字段列表：

Pod API object

3、環境變量和變量擴展。

因為並不是所有的image都包含有shell，所以k8s並不會自動執行shell命令，如果你想在容器的shell中執行一些命令，例如擴展環境變量，你可以這么定義配置文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hello-world

spec:  

  restartPolicy: Never
  containers:
  - name: hello
    image: "ubuntu:14.04"
    env:
    - name: MESSAGE
      value: "hello world"
    command: ["/bin/sh","-c"]

    args: ["/bin/echo \"${MESSAGE}\""]

但是，如果只是擴展一些環境變量就使用shell是不必要的，所以上面的聲明並不會讓k8s在啟動pod的時候執行，如果你真的想要達到這種效果請使用以下聲明代替：

command: ["/bin/echo"]

args: ["$(MESSAGE)"]

更多的設置環境變量的語法：

$(ENVVAR) syntax

4、查看pod狀態。

你可以通過get命令來查看被創建的pod。

如果執行完創建pod的命令之后，你的速度足夠快，那么使用get命令你將會看到以下的狀態：

$  kubectl get pods
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE

hello-world   0/1       Pending   0          0s

一個pod剛被創建的時候是不會被調度的，因為沒有任何節點被選擇用來運行這個pod。

調度的過程發生在創建完成之后，但是這個過程一般很快，所以你通常看不到pod是出於unscheduler狀態的除非創建的過程遇到了問題。

pod被調度之后，分配到指定的節點上運行，這時候，如果該節點沒有所需要的image，那么將會自動從默認的Docker Hub上pull指定的image，一切就緒之后，你就可以看到pod是處於running狀態了：

$  kubectl get pods
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE

hello-world   1/1       Running   0          5s

其中READY字段表示該pod中 正在運行的容器數量/總容器數量。

由於我們創建的pod是只運行一次就終止，所以在它運行起來之后，它就會馬上終止了，再次查看pod狀態結果如下：

$  kubectl get pods
NAME          READY     STATUS       RESTARTS   AGE
hello-world   0/1       ExitCode:0   0          15s

5、查看pod輸出。

你可能會有想了解在pod中執行命令的輸出是什么，和Docker logs命令一樣，kubectl logs將會顯示這些輸出：

$  kubectl logs hello-world

hello world

6、刪除pod。

當你查看完輸出之后，就可以將這個pod刪除了：

$  kubectl delete pod hello-world

pods/hello-world

和create一樣，delete成功之后會打印出被刪除的資源類型/資源名。

也可以使用資源類型/資源名的格式刪除：

$  kubectl delete pods/hello-world

pods/hello-world

被終止的pod不會馬上自動刪除，所以你可以通過觀察pod的最終狀態是什么，來確認是否需要清理刪除你的那些掛掉的pod。

另外，為了釋放節點上的磁盤空間，刪除pod時容器和它們的日志信息會被一起自動刪除。