Kubernetes初学乍练（资源管理）

1、资源管理介绍

在Kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理Kubernetes。怎么理解，就好比我们常说的面向对象语言，一切皆对象。

Kubernetes的本质就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在Kubernetes集群中运行一个个容器，并将指定的程序跑在容器中。

Kubernetes的最小管理单元你是Pod而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而Kubernetes一般也不会直接管理Pod,而是通过Pod控制器来管理Pod。

Pod提供服务之后，就需要考虑如何访问Pod中的服务，Kubernetes提供了Service资源实现这个功能。

如果Pod中程序的数据需要持久化，Kubernetes还提供了各种存储系统。

2、资源管理方式

Kubernetes的资源管理方式分为三种：命令式对象管理，命令式对象配置，声明式对象配置。

2.1、命令式对象管理

kubectl是Kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装和部署。

kubectl [command] [type] [name] [flags]

command:指定要对资源执行的操作，比如：create、get、delete
type:指定资源的类型，比如deployment、pod、service
name: 指定资源名称，名称大小写敏感
flags:指定额外的可选参数

# 查看所有的pod

kubectl get pods

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE

nginx-55f8fd7cfc-gn5vc   1/1     Running   0          42m

# 查看某个pod

kubectl get pod pod名称

# 查看某个pod的运行详情

kubectl get pod pod名称 -o wide

# 查看某个pod,以yaml格式展示结果

kubectl get pod pod名称 -o yaml

Kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过 -- help查看详细的操作命令：

kubectl --help

kubectl controls the Kubernetes cluster manager.

# kubectl控制Kubernetes集群管理器

 Find more information at: https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/

Basic Commands (Beginner):

# 基本命令（初学者）

  create        Create a resource from a file or from stdin.

  #创建 		  从文件或标准输入中创建资源

  expose        Take a replication controller, service, deployment or pod and expose it as a new Kubernetes Service

  #暴露		  以复制控制器、服务、部署Pod为例，将其公开为新的Kubernetes服务

  run           Run a particular image on the cluster

  #运行         在集群中运行特定的镜像

  set           Set specific features on objects

  #设置         在对象上设置特定的功能

Basic Commands (Intermediate):

# 基本命令（过渡）

  explain       Documentation of resources

  #说明		  文档的参考资料

  get           Display one or many resources

  #获取		  显示一个或多个资源

  edit          Edit a resource on the server

  #编辑          在服务上编辑资源

  delete        Delete resources by filenames, stdin, resources and names, or by resources and label selector

  #删除		  按文件名、标准输入、资源和名称或按资源和标签选择器删除资源

Deploy Commands:

# 部署命令

  rollout       Manage the rollout of a resource

  #首次展开		首次展开管理的资源

  scale         Set a new size for a Deployment, ReplicaSet or Replication Controller

  #规模

  autoscale     Auto-scale a Deployment, ReplicaSet, or ReplicationController

  #自动缩放

Cluster Management Commands:

# 集群管理命令

  certificate   Modify certificate resources.

  #整数

  cluster-info  Display cluster info

  #集群信息

  top           Display Resource (CPU/Memory/Storage) usage.

  cordon        Mark node as unschedulable

  # 警戒线      将节点标记为不可调度

  uncordon      Mark node as schedulable

  #             将节点标记为可调度

  drain         Drain node in preparation for maintenance

  taint         Update the taints on one or more nodes

  #污染		  更新一个或多个节点的污染

Troubleshooting and Debugging Commands:

# 故障处理和Debug命令

  describe      Show details of a specific resource or group of resources

  #描述         显示特定资源或资源组的详细信息

  logs          Print the logs for a container in a pod

  #日志		  打印一个容器的日志

  attach        Attach to a running container

  #附加         连接到正在运行的容器

  exec          Execute a command in a container

  #			   在容器中执行命令

  port-forward  Forward one or more local ports to a pod

  #端口转发	     将一个或多个本地端口转发到一个pod

  proxy         Run a proxy to the Kubernetes API server

  #代理          运行Kubernetes API服务器的代理

  cp            Copy files and directories to and from containers.

  #拷贝		  从容器中复制文件和目录

  auth          Inspect authorization

  #             检查授权

Advanced Commands:

# 进阶命令

  diff          Diff live version against would-be applied version

  apply         Apply a configuration to a resource by filename or stdin

  #应用	      通过文件名或标准输入将配置应用到资源

  patch         Update field(s) of a resource using strategic merge patch

  #补丁		  使用策略合并补丁更新资源的字段

  replace       Replace a resource by filename or stdin

  #替换	      用文件名或标准输入替换资源

  wait          Experimental: Wait for a specific condition on one or many resources.

  #等待		  实验性:在一个或多个资源上等待特定的条件。

  convert       Convert config files between different API versions

  #转换		  在不同的API版本之间转换配置文件

  kustomize     Build a kustomization target from a directory or a remote url.

  #             从目录或远程url构建kustomization目标。

Settings Commands:

# 设置命令

  label         Update the labels on a resource

  #标签         更新资源上的标签

  annotate      Update the annotations on a resource

  #注释         更新资源上的注释

  completion    Output shell completion code for the specified shell (bash or zsh)

Other Commands:

# 其他命令

  alpha         Commands for features in alpha

  api-resources Print the supported API resources on the server

  #api资源       打印服务器上支持的API资源

  api-versions  Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"

  config        Modify kubeconfig files

  #配置		  修改kubeconfig文件

  plugin        Provides utilities for interacting with plugins.

  #插件          提供与插件交互的实用程序

  version       Print the client and server version information

  #版本        打印客户端和服务器的版本信息

Usage:

  kubectl [flags] [options]

Kubernetes中所有的内容都抽象为资源，我们可以通过命令查看具体有哪些资源。

kubectl api-resources

NAME                              SHORTNAMES   APIGROUP                       NAMESPACED   KIND

bindings                                                                      true         Binding

componentstatuses                 cs                                          false        ComponentStatus

configmaps                        cm                                          true         ConfigMap

endpoints                         ep                                          true         Endpoints

events                            ev                                          true         Event

limitranges                       limits                                      true         LimitRange

namespaces                        ns                                          false        Namespace

nodes                             no                                          false        Node

persistentvolumeclaims            pvc                                         true         PersistentVolumeClaim

persistentvolumes                 pv                                          false        PersistentVolume

pods                              po                                          true         Pod

podtemplates                                                                  true         PodTemplate

replicationcontrollers            rc                                          true         ReplicationController

resourcequotas                    quota                                       true         ResourceQuota

secrets                                                                       true         Secret

serviceaccounts                   sa                                          true         ServiceAccount

services                          svc                                         true         Service

mutatingwebhookconfigurations                  admissionregistration.k8s.io   false        MutatingWebhookConfiguration

validatingwebhookconfigurations                admissionregistration.k8s.io   false        ValidatingWebhookConfiguration

customresourcedefinitions         crd,crds     apiextensions.k8s.io           false        CustomResourceDefinition

apiservices                                    apiregistration.k8s.io         false        APIService

controllerrevisions                            apps                           true         ControllerRevision

daemonsets                        ds           apps                           true         DaemonSet

deployments                       deploy       apps                           true         Deployment

replicasets                       rs           apps                           true         ReplicaSet

statefulsets                      sts          apps                           true         StatefulSet

tokenreviews                                   authentication.k8s.io          false        TokenReview

localsubjectaccessreviews                      authorization.k8s.io           true         LocalSubjectAccessReview

selfsubjectaccessreviews                       authorization.k8s.io           false        SelfSubjectAccessReview

selfsubjectrulesreviews                        authorization.k8s.io           false        SelfSubjectRulesReview

subjectaccessreviews                           authorization.k8s.io           false        SubjectAccessReview

horizontalpodautoscalers          hpa          autoscaling                    true         HorizontalPodAutoscaler

cronjobs                          cj           batch                          true         CronJob

jobs                                           batch                          true         Job

certificatesigningrequests        csr          certificates.k8s.io            false        CertificateSigningRequest

leases                                         coordination.k8s.io            true         Lease

endpointslices                                 discovery.k8s.io               true         EndpointSlice

events                            ev           events.k8s.io                  true         Event

ingresses                         ing          extensions                     true         Ingress

ingressclasses                                 networking.k8s.io              false        IngressClass

ingresses                         ing          networking.k8s.io              true         Ingress

networkpolicies                   netpol       networking.k8s.io              true         NetworkPolicy

runtimeclasses                                 node.k8s.io                    false        RuntimeClass

poddisruptionbudgets              pdb          policy                         true         PodDisruptionBudget

podsecuritypolicies               psp          policy                         false        PodSecurityPolicy

clusterrolebindings                            rbac.authorization.k8s.io      false        ClusterRoleBinding

clusterroles                                   rbac.authorization.k8s.io      false        ClusterRole

rolebindings                                   rbac.authorization.k8s.io      true         RoleBinding

roles                                          rbac.authorization.k8s.io      true         Role

priorityclasses                   pc           scheduling.k8s.io              false        PriorityClass

csidrivers                                     storage.k8s.io                 false        CSIDriver

csinodes                                       storage.k8s.io                 false        CSINode

storageclasses                    sc           storage.k8s.io                 false        StorageClass

volumeattachments                              storage.k8s.io                 false        VolumeAttachment

集群级别资源

资源名称缩写资源作用

nodes no 集群组成部分

namespaces ns 隔离Pod
Pod资源

资源名称缩写资源作用

Pods po 装载容器

资源名称	缩写	资源作用
nodes	no	集群组成部分
namespaces	ns	隔离Pod

资源名称	缩写	资源作用
Pods	po	装载容器

Pod资源控制器

资源名称	缩写	资源作用
replicationcontrollers	rc	控制Pod资源
replicasets	rs	控制Pod资源
deployments	deploy	控制Pod资源
daemonsets	ds	控制Pod资源
jobs		控制Pod资源
cronjobs	cj	控制Pod资源
horizontalpodautoscalers	hpa	控制Pod资源
statefulsets	sts	控制Pod资源

服务发现资源

资源名称缩写资源作用

services svc 统一Pod对外接口

ingress ing 统一Pod对外接口
存储资源

资源名称缩写资源作用

volumeattachments 存储

persistentvolumes pv 存储

persistentvolumeclaims pvc 存储
配置资源

资源名称缩写资源作用

configmaps cm 配置

secrets 配置

资源名称	缩写	资源作用
services	svc	统一Pod对外接口
ingress	ing	统一Pod对外接口

资源名称	缩写	资源作用
volumeattachments		存储
persistentvolumes	pv	存储
persistentvolumeclaims	pvc	存储

资源名称	缩写	资源作用
configmaps	cm	配置
secrets		配置

应用实例

# 创建一个namespace

kubectl create namespace dev

# 获取namespace

kubectl get namespace

NAME              STATUS   AGE

default           Active   2m3s

dev               Active   41s    # 我们上面刚创建的

kube-node-lease   Active   2m5s

kube-public       Active   2m5s

kube-system       Active   2m5s

# 在dev namesapce下创建并运行一个Nginx

 kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 -n dev

 说明：-n 指定namespace，如果不知名，则会创建在默认的default

# 查看dev的namespace下所有的pod

kubectl get pods -n dev

NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE

nginx   1/1     Running   0          54s

# 删除指定namespace下的指定Pod

kubectl delete pod nginx -n dev

# 删除指定的命名空间

kubectl delete namespace dev

kubectl get ns   # 发现已经没有dev了

NAME              STATUS   AGE

default           Active   8m41s

kube-node-lease   Active   8m43s

kube-public       Active   8m43s

kube-system       Active   8m43s

2.2、命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作Kubernetes资源。

创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

apiVersion: v1

kind: Namespace

metadata:

  name: dev

---

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

  name: nginxpod

  namespace: dev

spec:

  containers:

    - name: nginx-containers

      image: nginx:1.17.1

执行create命令，创建资源

kubectl create -f nginxpod.yaml

查看资源

kubectl get ns  # 查看命名空间

kubectl get pods -n dev  # 查看pods

kubectl get -f nginxpod.yaml  # 通过配置文件进行获取

NAME            STATUS   AGE

namespace/dev   Active   3m21s

NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE

pod/nginxpod   1/1     Running   0          3m21s

4）删除资源

kubectl delete -f nginxpod.yaml

namespace "dev" deleted

pod "nginxpod" deleted

2.3、声明式对象配置

声明式对象配置是通过apply命令和配置文件去操作Kubernetes的资源，声明式对象配置和命令式对象配置类似，只不过声明式对象配置只有一个apply命令，apply相当于create和patch。

kubectl apply -f nginxpod.yaml

# 第一次执行

namespace/dev created

pod/nginxpod created

kubectl apply -f nginxpod.yaml

# 第二次执行

namespace/dev unchanged

pod/nginxpod unchanged

声明式对象配置就是使用apply描述一个资源的最终状态（在yaml中定义状态）

使用apply操作资源：

1）如果资源不存在，创建，相当于kubectl create

2）如果资源存在，更新，相当于kubectl pathc

扩展

kubectl可以在node节点上运行吗

Kubectl的运行时需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube,如果想要在node节点上运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面命令：

scp -r  ~/.kube/ node1:~

三种方式应该如何使用？

创建/更新资源：使用声明式对象配置 kubectl apply -f xxx.yaml

删除资源：使用命令式对象配置kubectl delete -f xxx.yaml

查询资源：使用命令式对象管理kubectl get(describe)资源名称