kubernetes詳述-k8s安裝與使用

本文轉載自查看原文 2022-04-16 16:52 1696

kubernetes
kubernetes簡介
kubeadm方式部署k8s
k8s基礎

kubernetes

kubernetes簡介

kubernetes是使用go語言開發的一個可移植的、可拓展的開源平台。主要用於管理容器；可以使用促進聲明式配置和自動化。kubernetes有一個非常龐大的生態環境。它的服務、工具被廣泛運用。

kubernetes是一個全新的基於容器技術的分布式領先方案，簡稱：K8S。
它是Google開源的容器集群管理系統，它的設計靈感來自於Google內部的一個叫作Borg的容器管理系統，繼承了google十余年的容器集群使用經驗。它為容器化的應用提供了部署運行、資源調度、服務發現和動態伸縮等一些列完整的功能，極大地提高了大規模容器集群管理的便捷性。

通常部署k8s有兩種方式，分別是：自動化工具安裝、二進制安裝。

# 在kubernetes中，有兩個角色，分別是：Master節點和Worker節點。
kubectl是客戶端
kubectl通過安全認證連接APIserver控制中心
APIserver控制中心通過調度分析器控制調度器進行探測並把結果返回APIserver控制中心
APIserver控制中心通過控制器進行監控、重啟容器等管理容器的操作
ETCD是K8S的數據庫，不屬於節點里面；
kubelet通過安全認證把數據給APIserver傳到etcd
kubelet負責監控、部署、重啟、銷毀pod等管理pod的操作
kube-proxy負責pod之間網絡互通
互聯網的流量通過ipvs和iptables轉到pod

kubeadm方式部署k8s

1、部署的系統

軟件	配置/版本
CentOS 7.9	7.9 2核4G
Docker	19
kubernets	v1.20.5

2、節點規划

Hostname	IP	內核版本
k8s01-m	172.16.1.101	4.4
k8s02-w1	172.16.1.102	4.4
k8s03-w2	172.16.1.103	4.4

3、集群免密(每台機器都執行)

ssh-keygen
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@172.16.1.101
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@172.16.1.102
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@172.16.1.103

4、關閉Selinux(每台機器)

# 永久關閉
sed -i 's#enforcing#disabled#g' /etc/selinux/config
# 臨時關閉
setenforce 0

5、關閉Swap分區(每台機器)

swapoff -a
sed -i.bak 's/^.*centos-swap/#&/g' /etc/fstab
echo 'KUBELET_EXTRA_ARGS="--fail-swap-on=false"' > /etc/sysconfig/kubelet

6、配置國內的yum源(每台機器)

yum install wget
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
EOF

setenforce 0

# 生成緩存
yum makecache

# 不升級內核更新
yum update -y --exclud=kernel*

7、更換系統內核(每台機器)

# 下載內核包
wget http://106.13.81.75/kernel-lt-4.4.233-1.el7.elrepo.x86_64.rpm
wget http://106.13.81.75/kernel-lt-devel-4.4.233-1.el7.elrepo.x86_64.rpm

# 安裝
yum localinstall -y kernel-lt*
grub2-set-default  0 && grub2-mkconfig -o /etc/grub2.cfg
grubby --default-kernel

# 重啟
reboot

8、設置內核參數(每台機器)

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
fs.may_detach_mounts = 1
vm.overcommit_memory=1
vm.panic_on_oom=0
fs.inotify.max_user_watches=89100
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.tcp.keepaliv.probes = 3
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15
net.ipv4.tcp.max_tw_buckets = 36000
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp.max_orphans = 327680
net.ipv4.tcp_orphan_retries = 3
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.ip_conntrack_max = 65536
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.top_timestamps = 0
net.core.somaxconn = 16384
EOF

# 立即生效
sysctl --system

9、安裝基礎軟件(每台機器)

yum install wget expect vim net-tools ntp bash-completion ipvsadm ipset jq iptables conntrack sysstat libseccomp -y

10、關閉防火牆(每台機器)

systemctl disable --now firewalld

11、安裝Docker(每台機器)

詳見網址：https://www.cnblogs.com/90s-blog/p/16051882.html

# step 1: 安裝必要的一些系統工具
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

# Step 2: 添加軟件源信息
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# Step 3
sudo sed -i 's+download.docker.com+mirrors.aliyun.com/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

# Step 4: 更新並安裝Docker-CE
sudo yum makecache fast

# Step 5: 安裝docker19.03.12版本
yum install docker-ce-19.03.12 -y

# Step 6 : 啟動Docker
systemctl enable --now docker

12、同步集群信息(每台機器)

yum install ntp -y
ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
echo 'Asia/Shanghai' > /etc/timezone
ntpdate time2.aliyun.com

# 寫入定時任務
crontab -e
*/1 * * * * ntpdate time2.aliyun.com > /dev/null 2>&1

13、部署kubernetes(每台機器)

[root@kubernetes-node-01 ~]# cat /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo 
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

[root@kubernetes-node-01 ~]# setenforce 0

[root@kubernetes-node-01 ~]# systemctl daemon-reload
[root@kubernetes-node-01 ~]# yum install -y kubelet-1.20.5 kubeadm-1.20.5 kubectl-1.20.5 -y

[root@kubernetes-node-01 ~]# systemctl enable --now kubelet

14、修改hostname(不同機器執行)

# 在master執行
hostnamectl set-hostname k8s01-m
# 在node節點1執行
hostnamectl set-hostname k8s02-w1
# 在node節點2執行
hostnamectl set-hostname k8s03-w2

# 每台機器執行：
cat <<EOF >> /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

172.16.1.51 k8s01-m
172.16.1.52 k8s02-w1
172.16.1.53 k8s03-w2
EOF

15、初始化Master節點(只在Master節點上運行)

# 執行下面這段命令來初始化(下載鏡像需要外網下載，可以提前准備下載好以下鏡像到本地再初始化)：
# 注意：如果不能上外網的話：可以提前准備以下鏡像后再修改鏡像的tag

kubeadm init \
--image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/k8sos \
--kubernetes-version=v1.20.5 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

# 解釋以上命令參數：
--image-repository : 指定下載鏡像的倉庫
--kubernetes-version ： k8s的版本號
--service-cidr：service的網段
--pod-network-cidr	： pod的網段

# 管理集群
  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config


# 安裝k8s命令提示
yum install -y bash-completion
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
source <(kubectl completion bash)
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

16、部署Pod網絡(只在Master節點上運行)

wget https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
kubectl apply -f kube-flannel.yml

17、驗證Master節點初始化是否成功

# 執行命令之后，等待READY結果全部為1/1即為成功，多次執行查看
kubectl get pods -n kube-system

18、將Worker節點加入集群

# Step 1 : 在Master節點上創建接入Token，把執行結果拿到worker節點執行一遍即可
kubeadm token create  --print-join-command

# Step 2 ： 在Node節點1上運行該命令加入集群
kubeadm join 192.168.13.51:6443 --token 7zkt86.bx3g8ctvmq87jfzw     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:68629cf4dcc1a24de1b7f5aacd46f89307aedd70d5ed0f382e72efa842feebad 

# Step 3 ： 在Node節點2上運行該命令加入集群
kubeadm join 192.168.13.51:6443 --token 7zkt86.bx3g8ctvmq87jfzw     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:68629cf4dcc1a24de1b7f5aacd46f89307aedd70d5ed0f382e72efa842feebad 

# 在master節點查看node
kubectl get node

19、驗證集群

[root@k8s-m-01 ~]# kubectl run --rm test -it --image=busybox:1.28.3 

If you don't see a command prompt, try pressing enter.
/ # nslookup kubernetes
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      kubernetes
Address 1: 10.96.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local
/ #

k8s基礎

1、Pod

Pod是k8s中最基礎的單元。Pod是由一組容器組成的。Pod最主要的功能是管理一組容器的，為其提供網絡、存儲、監控等服務。

1.1 創建第一個Pod

在k8s中可以通過三種方式創建Pod，通常通過配置清單的方式來創建。

1.1.1 使用命令創建Pod

[root@kubernetes-master-01 ~]# kubectl run test --image=nginx 
pod/test created
[root@kubernetes-master-01 ~]# kubectl get pods 
NAME   READY   STATUS              RESTARTS   AGE
test   0/1     ContainerCreating   0          9s

參數

參數	解釋
--image	指定鏡像
--port	指定容器端口的
--rm	當容器結束時，Pod自動刪除

1.1.2 使用配置清單的方式創建Pod

[root@kubernetes-master-01 ~]# vim test.yaml

# Api版本號
apiVersion: v1
# 資源名稱
kind: Pod
# 基礎信息
metadata:
  # 資源名稱
  name: testv1
# 定義容器相關
spec:
  # 定義容器
  containers:
    - name: nginx # 定義名稱
      image: nginx

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f test.yaml 
pod/testv1 created

1.2 查看Pod

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl get pods
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test     1/1     Running   0          15m
test1    1/1     Running   0          12m
testv1   1/1     Running   0          39s

# 解釋：
NAME : 資源名稱
READY：容器狀態
STATUS：資源運行狀態
RESTARTS：資源重啟次數
AGE：啟動的時長


# 參數：
-o : 指定打印的類型
  wide : 展示更加詳細的信息
  yaml : 以yaml格式打印Pod
  json : 以json格式打印Pod

-w : 實時監控

1.3 Pod的詳細信息

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl describe pod test
Name:         test
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         kubernetes-master-03/192.168.13.53
Start Time:   Mon, 28 Mar 2022 11:53:24 +0800
Labels:       run=test
Annotations:  <none>
Status:       Running
IP:           10.240.136.2
IPs:
  IP:  10.240.136.2
Containers:
  test:
    Container ID:   docker://b33398b141b4e25b3bb4aeb62a90ee1d59f143c2fa3077304127fed5db9d28dc
    Image:          nginx
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:4ed64c2e0857ad21c38b98345ebb5edb01791a0a10b0e9e3d9ddde185cdbd31a
    Port:           <none>
    Host Port:      <none>
    State:          Running
      Started:      Mon, 28 Mar 2022 11:53:46 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-gwkgt (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-gwkgt:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-gwkgt
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 360s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 360s
Events:          <none>

微信截圖_20220401191005

1.4 Pod的狀態

狀態	解釋
Running	正在運行狀態
Terminating	正在結束狀態
Pending	正在調度狀態
ContainerCreating	正在創建容器狀態
ErrImagePull	下載鏡像失敗
ImagePullBackOff	重試拉取鏡像
CrashLoopBackOff	鏡像運行失敗狀態
Completed	已完成狀態（鏡像的生命周期正常結束）

1.5、Pod的重啟策略（restartPolicy）

當Pod遇見運行問題時，一般會自動重啟；我們可以通過配置控制其重啟策略。

重啟策略	解釋
Always	總是重啟（無論什么狀態下都重啟）
OnFailure	只有在運行失敗時重啟
Never	在任何情況下都不重啟

1.6、Pod的生命周期

Pod從創建完成直到刪除之間發生的一些事情。

1.6、啟動回調（lifecycle）

當Pod剛剛創建完成時運行的回調任務。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim nginx-test.yaml
# Api版本號
apiVersion: v1
# 資源名稱
kind: Pod
# 基礎信息
metadata:
  # 資源名稱
  name: testv1
  # 注解
  annotations:
    xxx: 'This is Nginx Pod'
# 定義容器相關
spec:
  restartPolicy: Always
  # 定義容器
  containers:
    - name: nginx # 定義名稱
      image: nginx
      lifecycle:
        postStart:
          exec:
            command:
              - '/bin/sh'
              - '-c'
              - 'echo "HelloWorld" > /usr/share/nginx/html/index.html'

          httpGet:	# 當容器剛剛運行起來之后，去訪問的連接
            port: 80
            host: www.baidu.com

          tcpSocket:	# 相當於去ping一下80端口
            port: 80
            
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f nginx-test.yaml

1.7 存活性探測(livenessProbe)

就是用來探測容器是否正常運行。如果探測失敗（也就是說容器沒有正常運行），則會立即重啟容器。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim nginx-test02.yaml

# Api版本號
apiVersion: v1
# 資源名稱
kind: Pod
# 基礎信息
metadata:
  # 資源名稱
  name: nginx-test02
  # 注解
  annotations:
    xxx: 'This is Nginx Pod'
# 定義容器相關
spec:
  restartPolicy: Always
  # 定義容器
  containers:
    - name: nginx # 定義名稱
      image: nginx
      livenessProbe:
        exec:
          command:
            - '/bin/sh'
            - '-c'
            - 'xxx'

# 部署
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f nginx-test02.yaml 

# 刪除
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl delete -f nginx-test02.yaml 

# 重新部署
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f nginx-test02.yaml 

# 查看詳細信息
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl describe pod nginx-test02

YU7aINMikeB4p6q

1.8 就緒性探測

當一個容器正常運行起來之后，並不能保證容器一定能夠外提供服務。就緒性探測就是探測該容器是否能夠正常對外提供服務，如果探測失敗，則立即清理出集群。

在k8s中有一個名命空間級資源：service ，相當於負載均衡。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim nginx-test03.yaml

# Api版本號
apiVersion: v1
# 資源名稱
kind: Pod
# 基礎信息
metadata:
  # 資源名稱
  name: nginx-test03
  labels:
    app: test
  # 注解
  annotations:
    xxx: 'This is Nginx Pod'
# 定義容器相關
spec:
  restartPolicy: Always
  # 定義容器
  containers:
    - name: nginx # 定義名稱
      image: nginx
      readinessProbe:
        exec:
          command:
            - '/bin/sh'
            - '-c'
            - 'xxx'
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-test03
spec:
  selector:
    app: test
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f nginx-test03.yaml 

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl get pods -o wide

[root@kubernetes-master-01 k8s]# docker ps

[root@kubernetes-master-01 k8s]# docker -it 116ef2fc5fc1 bash

root@116ef2fc5fc1:/  rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
root@116ef2fc5fc1:/  exit

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl get service

[root@kubernetes-master-01 k8s]# curl 10.96.200.199

1.9 環境變量

設置容器內部的環境變量。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim django-test.yaml

---
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: django-test
spec:
  containers:
    - name: django
      image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v1
      env:
        - name: DJANGO_NAME
          value: 'Django==2.2.2'
 [root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f django-test.yaml
 [root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl describe pod django-test
  [root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl get pods -o wide
 [root@k8s01-m test01]# curl 10.244.1.31

2、Deployment

dopleoyment是k8s中的無狀態控制器。

功能：1、能夠控制Pod的數量；2、監控Pod

2.1、Deployment初體驗

[root@k8s01-m test01]# kubectl explain deployment
[root@k8s01-m test01]# vi deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: django
spec:
  # 選擇器
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  # 創建Pod模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v1

2.2、控制Pod的數量

2.2.1 通過命令

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl scale deployment django --replicas=10
deployment.apps/django scaled

2.2.2 通過yaml

[root@k8s01-m test01]# vi deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: django
spec:
  replicas: 5
  # 選擇器
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  # 創建Pod模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v1

2.2.3 打標簽

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl patch deployments.apps django -p '{"spec":{"replicas": 5}}'
deployment.apps/django patched

3、label

標簽算是k8s中各個組件之間的橋梁。

3.1 查看label

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl get pods --show-labels 
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
django-657f99699c-cg78n   1/1     Running   0          16m   app=django,pod-template-hash=657f99699c

3.2 增加label

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl label pod django-test deploy=test

3.3 刪除lable

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl label pod django-test deploy-

3.4 案例：使用Deployment部署Nginx代理Django

3.4.1 准備Django

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim /root/test01/django/Dockerfile

FROM python:3.6
RUN pip install django==2.2.2 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
ADD ./ /opt
WORKDIR /opt
EXPOSE 8000
CMD python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

[root@kubernetes-master-01 k8s]# docker build django:v2 .
[root@kubernetes-master-01 k8s]# # 登錄阿里雲上傳鏡像,后面需要用

3.4.2 准備nginx

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim django.conf

server {
  listen 80;
  server_name _;
  location / {
    proxy_pass 127.0.0.1:8000;
}

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim /root/test01/nginx/Dockerfile

FROM nginx
ADD django.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
EXPOSE 80 443
CMD nginx -g 'daemon off;'

[root@kubernetes-master-01 k8s]# docker build django:nginxv2 .
[root@kubernetes-master-01 k8s]# # 登錄阿里雲上傳鏡像,后面需要用

3.4.3 編輯deployment

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim /root/test01/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: django
spec:
  replicas: 3
  # 選擇器
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  # 創建Pod模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v2
        - name: nginx
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:nginxv2
          
[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl apply -f deployment.yaml

4、Service（svc）

可以理解為k8s中的負載均衡器。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: django
spec:
  replicas: 3
  # 選擇器
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  # 創建Pod模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: alvinos/django:v1
          readinessProbe:
            httpGet:
              port: 80
              path: /index
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    app: django
  ports:
    - port: 80   # 負載均衡的端口
      targetPort: 80  # 后端服務的端口

4.1 Service的類型

Service一般有四種類型，分別是：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer以及ExternalName。

4.1.1 ClusterIP

在k8s中，默認的類型就是ClusterIP。它為服務提供一個VIP，這個VIP只在集群內部生效。

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    app: django
  ports:
    - port: 80   # 負載均衡的端口
      targetPort: 80  # 后端服務的端口
  type: ClusterIP
  clusterIP: 10.96.12.60

4.1.2 NodePort

利用宿主主機的HOST和Port來代理k8s的端口

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    app: django
  ports:
    - port: 80   # 負載均衡的端口
      targetPort: 80  # 后端服務的端口
      nodePort: 30080
  type: NodePort
  clusterIP: 10.96.12.60

4.1.3 LoadBalancer

利用公網上面的負載均衡器代理k8s服務。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: django
spec:
  replicas: 5
  # 選擇器
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  # 創建Pod模板
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: alvinos/django:v1
          readinessProbe:
            httpGet:
              port: 80
              path: /index
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    app: django
  ports:
    - port: 80   # 負載均衡的端口
      targetPort: 80  # 后端服務的端口
  type: LoadBalancer
  clusterIP: 10.96.12.60

4.1.4 ExternalName

ExternalName最主要的功能是將外部服務接入到集群內部管理。

---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: baidu
spec:
  type: ExternalName
  externalName: www.baidu.com

4.1.5 案例：使用Service部署Nginx + Django

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: testv3
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: testv3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: testv3
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v2
          readinessProbe:
            tcpSocket:
              port: 8000
        - name: nginx
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:nginxv2
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: testv3
spec:
  selector:
    app: testv3
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30081
  type: NodePort

4.2 Endpoints

在k8s集群中，service代理Pod使用的實際上是endpoints。

endpoints負責在集群中尋找pod。
service 負責提供一個VIP。

注意：當Service和Endpoints的名稱相同時，k8s默認將其關聯起來。

注意：Endpoints除此之外還可以將外部的服務接入集群，接入集群之后像集群內部的資源一樣去管理服務。

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: '123456'

---
kind: Endpoints
apiVersion: v1
metadata:
  name: mysql
subsets:
  - addresses:
      - ip: 106.13.81.75
    ports:
      - port: 49154
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
    - port: 3306
      targetPort: 49154

4.3 Service別名

在k8s集群中，每一個service都有一個vip，但是vip重建之后會發生改變，也就是說service的ip是不固定的，k8s集群就自動給service的名稱提供域名解析。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# kubectl run --rm -it testv7 --image=busybox:1.28.3
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
/ # nslookup django
Server:    10.96.0.2
Address 1: 10.96.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      django
Address 1: 10.96.12.59 django.default.svc.cluster.local

其中：django.default.svc.cluster.local 就是service的別名。

語法：service名稱.命名空間名稱.svc.cluster.local

# 在容器中進入容器可以使用service別名
root@mysql-5b7f695f-qkkj5:/# mysql -uroot -p123456 -hmysql.default.svc.cluster.local

5、存儲卷

在k8s集群中，跟在docker中類似，數據是無法永久保存的。所以，k8s集群提供了一個存儲卷。

5.1 configMap(一般用來存儲配置文件)

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
data:
  default.conf: |
    server {
    	listen 80;
    	server_name _;
    	location / {
    		proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
    	}
    }
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /etc/nginx/conf.d/
              name: django-conf
      volumes:
        - name: django-conf
          configMap:
            name: django
            items:
              - key: default.conf
                path: default.conf  # 掛載目錄的相對路徑

5.1.1 案例：使用configmap實現nginx + django

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
data:
  default.conf: |
    server {
    	listen 80;
    	server_name _;
    	location / {
    		proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
    	}
    }
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: django
  template:
    metadata:
      labels:
        app: django
    spec:
      containers:
        - name: django
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/django:v2
          readinessProbe:
            tcpSocket:
              port: 8000
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /etc/nginx/conf.d/
              name: django-conf
      volumes:
        - name: django-conf
          configMap:
            name: django
            items:
              - key: default.conf
                path: default.conf  # 掛載目錄的相對路徑
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: django
spec:
  selector:
    app: django
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30082
  type: NodePort

5.1.2 configmap用作環境變量

---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: test
data:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: '123456'
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: test
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          envFrom:
            - configMapRef:
                name: test

5.2 secret(一般用於加密存儲)

Secret解決了密碼、token、密鑰等敏感數據的配置問題，而不需要把這些敏感數據暴露到鏡像或者Pod Spec中。Secret可以以Volume或者環境變量的方式使用。通常需要將保存至secret中的數據進行base64加密。

---
kind: Secret
apiVersion: v1
metadata:
  name: test
data:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: MTIzNDU2Cg==

5.2.1 Opaque

opaque主要用來保存密碼、密鑰等信息。它也是secret中的默認類型。

1、用作環境變量

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-secret
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: test-secret
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-secret
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          envFrom:
            - secretRef:
                name: test

2、掛載

注意：環境變量的方式是直接掛載到容器的環境變量上；使用存儲卷的方式是掛載成一個文件。

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-secret
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: test-secret
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-secret
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /tmp/
              name: test
      volumes:
        - name: test
          secret:
            secretName: test
            items:
              - key: MYSQL_ROOT_PASSWORD
                path: password

5.3 emptyDir(多容器之間共享臨時數據)

注意用來多個容器之間共享臨時數據。當pod生命周期結束之后，emptyDir中的數據也會立即刪除。

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: emptydir
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: emptydir
  template:
    metadata:
      labels:
        app: emptydir
    spec:
      containers:
        - name: test
          image: busybox:1.28.3
          command:
            - '/bin/sh'
            - '-c'
            - 'while true; do echo `date` > /tmp/1.txt; sleep 1; done'
          volumeMounts:
            - mountPath: /tmp/
              name: emptydir
        - name: test2
          image: busybox:1.28.3
          command:
            - '/bin/sh'
            - '-c'
            - 'while true; do echo `date "+%F %H:%m:%d"` > /tmp/1.txt; sleep 1; done'
          volumeMounts:
            - mountPath: /tmp/
              name: emptydir
      volumes:
        - name: emptydir
          emptyDir: {}

5.4 hostPath(跟宿主主機之間的存儲互通)

跟宿主主機之間的存儲互通。也就是說部署到那一台機器上就跟那一個宿主主機存儲互通。

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: hostpath
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hostpath
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hostpath
    spec:
      containers:
        - name: test
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/html/
              name: hostpath
      volumes:
        - name: hostpath
          hostPath:
            path: /tmp # 宿主主機的路徑

# 后續使用：在docker中跑一個docker

5.5 網絡存儲

在k8s中，還可以使用網絡存儲來作為k8s的后端存儲。

[root@kubernetes-master-01 k8s]# for i in m1 m2 m3 n1 n2 n3 n4 n5; do ssh root@$i 'yum install nfs-utils -y';  done
[root@kubernetes-master-01 k8s]# for i in m1 m2 m3 n1 n2 n3 n4 n5; do ssh root@$i 'groupadd www -g 666 && useradd www -u 666 -g 666';  done
[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim /etc/exports
[root@kubernetes-master-01 k8s]# cat /etc/exports
/backup 192.168.13.0(rw,sync,all_squash,anonuid=666,anongid=666) 
[root@kubernetes-master-01 k8s]# systemctl enable --now nfs-server rpcbind
[root@kubernetes-master-01 k8s]# mkdir /backup
[root@kubernetes-master-01 k8s]# chown www.www /backup

[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim nfs.yaml
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: nfs
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs
    spec:
      containers:
        - name: nfs
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/html
              name: nfs
      volumes:
        - name: nfs
          nfs:
            path: /backup
            server: 192.168.13.51

5.6 PV/PVC(動態匹配)

5.6.1 PV(存儲)

pv的訪問策略

模式	解釋
ReadWriteOnce（RWO）	可讀可寫，但只支持被單個節點掛載。
ReadOnlyMany（ROX）	只讀，可以被多個節點掛載。
ReadWriteMany（RWX）	多路可讀可寫。這種存儲可以以讀寫的方式被多個節點共享。不是每一種存儲都支持這三種方式，像共享方式，目前支持的還比較少，比較常用的是NFS。在 PVC 綁定 PV 時通常根據兩個條件來綁定，一個是存儲的大小，另一個就是訪問模式。


---
kind: PersistentVolume
apiVersion: v1
metadata:
  name: v0001
spec:
  accessModes:
    - ReadOnlyMany
  capacity:
    storage: 20Gi
  nfs:
    path: /backup/v10001
    server: 192.168.13.51

pv的回收策略

策略	解釋
Retain	不清理, 保留 Volume（需要手動清理）
Recycle	刪除數據，即rm -rf /thevolume/*（只有 NFS 和 HostPath 支持）
Delete	刪除存儲資源，比如刪除AWS EBS 卷（只有 AWS EBS, GCE PD, Azure Disk 和 Cinder 支持）

kind: PersistentVolume
apiVersion: v1
metadata:
  name: v0001
spec:
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 20Gi
  nfs:
    path: /backup/v10001
    server: 192.168.13.51

pv的狀態

狀態	解釋
Available	可用。
Bound	已經分配給PVC。
Released	PVC 解綁但還未執行回收策略。
Failed	發生錯誤。

5.6.2 PVC(存儲請求)

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: v0001
spec:
  accessModes:
    - ReadOnlyMany
  resources:
    requests:
      storage: "10Gi"

案例

---
kind: PersistentVolume
apiVersion: v1
metadata:
  name: v0001
spec:
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 20Gi
  nfs:
    path: /backup/v10001
    server: 192.168.13.51
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: v0001
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: "10Gi"
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: v0001
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: v0001
  template:
    metadata:
      labels:
        app: v0001
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/html
              name: v0001
      volumes:
        - name: v0001
          persistentVolumeClaim:
            claimName: v0001

5.7 StorageClass(動態創建PV的一個存儲類)

5.7.1 部署StorageClass

通常使用Helm來部署StorageClass。

# Helm 相當於 yum
[root@kubernetes-master-01 k8s]# wget https://get.helm.sh/helm-v3.8.1-linux-amd64.tar.gz

[root@kubernetes-master-01 k8s]# tar -xf helm-v3.8.1-linux-amd64.tar.gz

[root@kubernetes-master-01 k8s]# cd linux-amd64/
[root@kubernetes-master-01 linux-amd64]# mv helm /usr/local/bin/


# 安裝helm倉庫
[root@kubernetes-master-01 k8s]# helm repo add moikot https://moikot.github.io/helm-charts

# 下載nfs-client安裝包
[root@kubernetes-master-01 k8s]# helm pull rimusz/nfs-client-provisioner

[root@kubernetes-master-01 k8s]# tar -xf nfs-client-provisioner-0.1.6.tgz
[root@kubernetes-master-01 k8s]# cd nfs-client-provisioner/
[root@kubernetes-master-01 k8s]# vim values.yaml
## Cloud Filestore instance
nfs:
  ## Set IP address
  server: "192.168.13.51"
  ## Set file share name
  path: "/backup/v10003"
storageClass:
 accessModes: ReadWriteMany

[root@kubernetes-master-01 k8s]# helm install nfs-client ./

5.7.2 使用StorageClass創建PV

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: sc
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: sc
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sc
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/html
              name: sc
      volumes:
        - name: sc
          persistentVolumeClaim:
            claimName: sc
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: sc
spec:
  storageClassName: nfs-client
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: "10Gi"

免責聲明！

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用，本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益，請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。

猜您在找 kubernetes(一)--使用kubeadm安裝k8s Kubernetes(K8s) 安裝（使用kubeadm安裝Kubernetes集群） k8s pod 詳述 k8s pod 詳述 kubernetes實戰(十)：k8s使用Helm安裝harbor Docker系列（二）：通過Docker安裝使用 Kubernetes （K8s） Kubernetes系列二: 使用kubeadm安裝k8s環境 Kubernetes（k8s）安裝dns附件組件以及使用 Kubernetes——k8s上安裝kubesphere Kubernetes(k8s)完整安裝教程