Kubernetes之YAML文件

一、YAML 基礎

YAML是專門用來寫配置文件的語言，非常簡潔和強大，使用比json更方便。它實質上是一種通用的數據串行化格式。后文會說明定義YAML文件創建Pod和創建Deployment。

 

YAML語法規則：

• 大小寫敏感
• 使用縮進表示層級關系
• 縮進時不允許使用Tal鍵，只允許使用空格
• 縮進的空格數目不重要，只要相同層級的元素左側對齊即可
• ”#” 表示注釋，從這個字符一直到行尾，都會被解析器忽略

 

在Kubernetes中，只需要知道兩種結構類型即可：

• Lists
• Maps

 

使用YAML用於K8s的定義帶來的好處包括：

• 便捷性：不必添加大量的參數到命令行中執行命令
• 可維護性：YAML文件可以通過源頭控制，跟蹤每次操作
• 靈活性：YAML可以創建比命令行更加復雜的結構

 

YAML Maps

Map顧名思義指的是字典，即一個Key:Value 的鍵值對信息。例如：

---
apiVersion: v1
kind: Pod

 

注：--- 為可選的分隔符 ，當需要在一個文件中定義多個結構的時候需要使用。上述內容表示有兩個鍵apiVersion和kind，分別對應的值為v1和Pod。

Maps的value既能夠對應字符串也能夠對應一個Maps。例如：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web

 

注：上述的YAML文件中，metadata這個KEY對應的值為一個Maps，而嵌套的labels這個KEY的值又是一個Map。實際使用中可視情況進行多層嵌套。

​ YAML處理器根據行縮進來知道內容之間的關聯。上述例子中，使用兩個空格作為縮進，但空格的數據量並不重要，只是至少要求一個空格並且所有縮進保持一致的空格數 。例如，name和labels是相同縮進級別，因此YAML處理器知道他們屬於同一map；它知道app是lables的值因為app的縮進更大。

注意：在YAML文件中絕對不要使用tab鍵

YAML Lists

List即列表，說白了就是數組，例如：

args
 -beijing
 -shanghai
 -shenzhen
 -guangzhou

 

可以指定任何數量的項在列表中，每個項的定義以破折號（-）開頭，並且與父元素之間存在縮進。在JSON格式中，表示如下：

{
  "args": ["beijing", "shanghai", "shenzhen", "guangzhou"]
}

 

當然Lists的子項也可以是Maps，Maps的子項也可以是List，例如：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: flaskapp-demo
      image: jcdemo/flaskapp
      ports: 8080

 

如上述文件所示，定義一個containers的List對象，每個子項都由name、image、ports組成，每個ports都有一個KEY為containerPort的Map組成，轉成JSON格式文件：

{
  "apiVersion": "v1",
  "kind": "Pod",
  "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": "web"
        },

  },
  "spec": {
        "containers": [{
            "name": "front-end",
            "image": "nginx",
            "ports": [{
                "containerPort": "80"
            }]
        }, {
            "name": "flaskapp-demo",
            "image": "jcdemo/flaskapp",
            "ports": [{
                "containerPort": "5000"
            }]
        }]
  }
}

 

二、使用YAML創建Pod

創建Pod

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: flaskapp-demo
      image: jcdemo/flaskapp
      ports:
        - containerPort: 5000

 

上面定義了一個普通的Pod文件，簡單分析下文件內容：

• apiVersion：此處值是v1，這個版本號需要根據安裝的Kubernetes版本和資源類型進行變化，記住不是寫死的。
• kind：此處創建的是Pod，根據實際情況，此處資源類型可以是Deployment、Job、Ingress、Service等。
• metadata：包含Pod的一些meta信息，比如名稱、namespace、標簽等信息。
• spe：包括一些container，storage，volume以及其他Kubernetes需要的參數，以及諸如是否在容器失敗時重新啟動容器的屬性。可在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的屬性。

 

下面是一個典型的容器的定義：

…
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
…

 

上述例子只是一個簡單的最小定義：一個名字（front-end）、基於nginx的鏡像，以及容器將會監聽的指定端口號（80）。

除了上述的基本屬性外，還能夠指定復雜的屬性，包括容器啟動運行的命令、使用的參數、工作目錄以及每次實例化是否拉取新的副本。 還可以指定更深入的信息，例如容器的退出日志的位置。容器可選的設置屬性包括：

name、image、command、args、workingDir、ports、env、resource、volumeMounts、livenessProbe、readinessProbe、livecycle、terminationMessagePath、imagePullPolicy、securityContext、stdin、stdinOnce、tty

 

了解了Pod的定義后，將上面創建Pod的YAML文件保存成pod.yaml，然后使用Kubectl創建Pod：

$ kubectl create -f pod.yaml
pod "kube100-site" created

 

可以使用Kubectl命令查看Pod的狀態

$ kubectl get pods
NAME           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
kube100-site   2/2       Running   0          1m

 

注： Pod創建過程中如果出現錯誤，可以使用kubectl describe 進行排查。

 

創建Deployment

上述介紹了如何使用YAML文件創建Pod實例，但是如果這個Pod出現了故障的話，對應的服務也就掛掉了，所以Kubernetes提供了一個Deployment的概念 ，目的是讓Kubernetes去管理一組Pod的副本，也就是副本集 ，這樣就能夠保證一定數量的副本一直可用，不會因為某一個Pod掛掉導致整個服務掛掉。

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube100-site
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: front-end
          image: nginx
          ports:
            - containerPort: 80
        - name: flaskapp-demo
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:
            - containerPort: 5000

 

一個完整的Deployment的YAML文件如上所示，接下來解釋部分內容：

• 注意這里apiVersion對應的值是extensions/v1beta1，同時也需要將kind的類型指定為Deployment。
• metadata指定一些meta信息，包括名字或標簽之類的。
• spec 選項定義需要兩個副本，此處可以設置很多屬性，例如受此Deployment影響的Pod的選擇器等
• spec 選項的template其實就是對Pod對象的定義
• 可以在Kubernetes v1beta1 API 參考中找到完整的Deployment可指定的參數列表
• 將上述的YAML文件保存為deployment.yaml，然后創建Deployment：

 

三、使用k8s創建應用

關於k8s的安裝，請參考連接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/9947548.html

 

本文就是基於此鏈接的環境來搭建的。

新建yaml文件

這里使用 jcdemo/flaskapp 鏡像，來介紹，如何創建一個flask應用。

登錄到k8s主控端，也就是master節點。新建文件 flask.yaml

vim flask.yaml

 

內容如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment 
metadata: 
  name: flaskapp-1
spec: 
  replicas: 1
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        name: flaskapp-1
    spec: 
      containers: 
        - name: flaskapp-1
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:
          - containerPort: 5000

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: flaskapp-1
  labels:
    name: flaskapp-1
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 5000
    name: flaskapp-port
    targetPort: 5000
    protocol: TCP
    nodePort: 30005
  selector:
    name: flaskapp-1

 

NodePort方式暴露服務的端口的默認范圍（30000-32767）

 

大概解釋一下，這個yaml文件。它分為2部分。藍色部分 提供節點，紅色部分 暴露服務

為什么要分為這2部分呢？因為藍色部分，只是在 k8s部署了一個pod 節點。那么它對應的服務，比如flask，外部是不能直接訪問的。

怎么才能訪問呢？必須 暴露服務才行。這就好比下面這個命令！

docker run -it -p 30005:5000 flaskapp-port

 

使用-p 參數將端口映射出來，其他服務器才能訪問！

 

這2個參數，就是要暴露的端口號，使用的是TCP協議

protocol: TCP
nodePort: 30005

 

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 flask.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。

 

可以使用如下命令檢查Deployment的列表：

root@k8s-master001:~# kubectl get deployments
NAME             DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
flaskapp-1       1         1         1            0           18s

 

查看pod狀態

root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wide
NAME                              READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP                NODE
flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p       0/1       ContainerCreating   0          27s       <none>            k8s-node002

 

提示正在創建中，等待幾秒鍾，再次查看

root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wide
NAME                              READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP                NODE
flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p       1/1       Running   0          31s       192.138.6.130     k8s-node002

 

如果狀態是 Running，並且出現了IP地址，那么表示部署成功了！

如果狀態不是Running，查看日志

kubectl describe po flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p

 

如果 出現錯誤，需要解決錯誤，將應用刪除，使用命令

這個是單個pod刪除

kubectl delete pods flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p

 

如果需要刪除flaskapp所有的pod，使用命令

kubectl delete -f flask.yaml

 

如果images更新了，修改yaml文件，重新應用一遍

kubectl apply -f flask.yaml

 

 

訪問應用

這個時候，就可以訪問flask頁面了

root@k8s-master001:~# curl http://192.138.6.130:5000/
<html><head><title>Docker + Flask Demo</title></head><body><table><tr><td> Start Time </td> <td>2018-Dec-04 09:25:51</td> </tr><tr><td> Hostname </td> <td>flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p</td> </tr><tr><td> Local Address </td> <td>192.138.6.130</td> </tr><tr><td> Remote Address </td> <td>192.138.121.64</td> </tr><tr><td> Server Hit </td> <td>2</td> </tr></table></body></html>root@k8s-master001:~#

 

我想直接使用windows 10訪問flask，可不可呢？

不可以！為什么？因為我的電腦不能直接訪問 192.138.0.0/16 的網絡。這個是k8s的pod 網絡。

 

添加路由

首先需要在windows 10 中添加路由，比如：k8s主控端的地址為 192.168.0.102

確保cmd打開時，以管理員身份運行，否則提示沒有權限！

在cmd中輸入如下命令：

route add 192.138.0.0 MASK 255.255.0.0 192.168.0.121

 

設置nat規則

登錄到k8s 主控端，添加一個nat規則。

其中 -s 是你的客戶端網絡，-d 是k8s 的 pod 網絡。-o 指定網卡。tunl0是k8s集群，創建的。

iptables -t nat -I POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -d 192.138.0.0/16 -o tunl0 -j MASQUERADE

 

使用windos 10 訪問flask頁面，效果如下：

 

或者使用 http://node_ip:30005 也是可以訪問的。

 

本文參考鏈接：

https://blog.csdn.net/phantom_111/article/details/79427144