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k8s的资源管理

作者：我家小花儿 | 2024-03-20 22:57:02

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k8s的资源管理

1 k8s资源管理

1.1 k8s资源管理方法

陈述式资源管理方法（可理解成使用一条kubectl命令及其参数选项来实现资源对象的管理操作）

1.kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口 2.kubectl 是官方的CLI命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，将用户在命令行输入的命令，组织并转化为 apiserver 能识别的信息，进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径 3.kubectl 的命令大全 kubectl --help k8s中文文档：Kubernetes kubectl 命令表 _ Kubernetes(K8S)中文文档_Kubernetes中文社区 4.对资源的增、删、查操作比较方便，但对改的操作就不容易了

声明式资源管理方式（可理解成使用yaml配置文件里定义的配置来实现资源对象的管理操作）

1.适合于对资源的修改操作 2.声明式资源管理方法依赖于资源配置清单文件对资源进行管理资源配置清单文件有两种格式：yaml（人性化，易读），json（易于api接口解析） 3.对资源的管理，是通过事先定义在统一资源配置清单内，再通过陈述式命令应用到k8s集群里 4.语法格式：kubectl create/apply/delete -f xxxx.yaml

2 陈述式资源管理方式

2.1 常用基础命令

查看版本信息

kubectl version

查看资源对象简写

kubectl api-resources

查看集群信息

kubectl cluster-info

配置kubectl自动补全

source <(kubectl completion bash)

node节点查看日志

journalctl -u kubelet -f

2.2 基本信息查看

kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace]

获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式

resource可以是具体资源名称，如pod nginx-xxx；也可以是资源类型，如pod；或者all(仅展示几种核心资源，并不完整) --all-namespaces 或 -A ：表示显示所有命名空间

--show-labels ：显示所有标签

-l app ：仅显示标签为app的资源

-l app=nginx ：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源

查看 master 节点状态

kubectl get componentstatuses kubectl get cs

查看命名空间

kubectl get namespace kubectl get ns 命令空间的作用：用于允许不同命名空间的相同类型的资源重名的

查看default命名空间的所有资源

kubectl get all [-n default]

创建命名空间app

kubectl create ns app kubectl get ns

删除命名空间app

kubectl delete namespace app kubectl get ns

在命名空间kube-public 创建副本控制器（deployment）来启动Pod（nginx-wl）

kubectl create deployment nginx-wl --image=nginx -n kube-public

描述某个资源的详细信息

kubectl describe deployment nginx-wl -n kube-public

kubectl describe pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public

查看命名空间kube-public 中的pod 信息

kubectl get pods -n kube-public NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz 1/1 Running 0 24m

kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec 只能在容器所在主机上登录 kubectl exec -it nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz bash -n kube-public

删除（重启）pod资源，由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来

kubectl delete pod nginx-wl-d47f99cb6-hv6gz -n kube-public

若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod

kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0 #grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许pod慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终止pod

扩缩容

kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=5 -n kube-public # 扩容

kubectl scale deployment nginx-wl --replicas=1 -n kube-public # 缩容

删除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-wl -n kube-public

2.3 常用命令归纳

kubectl get -n <命名空间> <资源类型|all> [资源名称] [-o wide|yaml|json] [--show-labels] [-l 标签key=value]

all包含Pod控制器、Pod、Service资源

kubectl create -n <命名空间> <资源类型> <资源名称> [选项]

deployment --image=容器镜像 --port=容器端口 --replicas=Pod副本数

kubectl run <Pod资源名称> --image=容器镜像 --port=容器端口

kubectl delete -n <命名空间> <资源类型> <资源名称>|--all [--force --grace-period=0]

立即终止Pod容器并强制删除（默认等待30s）

kubectl describe -n <命名空间> <资源类型> <资源名称>

kubectl exec -n <命名空间> -it <Pod资源名称> [-c 容器名称] -- sh|bash|Linux命令

kubectl logs -n <命名空间> <Pod资源名称> [-c 容器名称] [-f] [-p]

查看Pod容器重启前的日志

kubectl scale -n <命名空间> <Pod控制器资源类型> <资源名称> --replicas=Pod副本数

deployment|statefulset

kubectl expose -n <命名空间> <Pod控制器资源类型> <资源名称> --name <svc资源名称> --type <svc类型> --port <clusterIP的端口> --target-port <容器端口>

deployment

kubectl create service <service类型> <service资源名称> --tcp=clusterIP的端口:容器端口

kubectl set image <Pod控制器资源类型> <资源名称> <容器名>=<容器镜像>

deployment|daemonset

kubectl set selector <资源类型> <资源名称> '标签key=value'

service

kubectl rollout history <Pod控制器资源类型> <资源名称>

deployment|daemonset|statefulset

kubectl rollout undo <Pod控制器资源类型> <资源名称> [--to-revision=N]

指定版本号回滚

kubectl rollout status <Pod控制器资源类型> <资源名称>

2.4 项目的生命周期

项目的生命周期：创建-->发布-->更新-->回滚-->删除

1、创建 kubectl create命令

●创建并运行一个或多个容器镜像。

●创建一个deployment 或job 来管理容器。

kubectl create --help


启动 nginx 实例，暴露容器端口 80，设置副本数 3
kubectl -n 命名空间 create deployment 资源名称 --image=镜像 --port=容器的端口 --replicas=副本数
 
kubectl -n testapp create deployment mytest-nginx --image=soscscs/myapp:v1 --port=80 --replicas=3
 
kubectl get pods
kubectl get all

2、发布kubectl expose命令

●将资源暴露为新的 Service

kubectl expose --help

Kubernetes 之所以需要 Service，一方面是因为 Pod 的 IP 不是固定的（Pod可能会重建），另一方面则是因为一组 Pod 实例之间总会有负载均衡的需求

Service 通过 Label Selector实现的对一组的 Pod 的访问。对于容器应用而言，Kubernetes 提供了基于 VIP（虚拟IP）的网桥的方式访问 Service，再由 Service 重定向到相应的 Pod。


为deployment的nginx创建service，并通过Service的8080端口转发至容器的80端口上，Service的名称为svc-nginx ，类型为NodePort
kubectl -n wxdsb expose deployment mytest-nginx --name=svc-nginx --type=NodePort --port=8080 --target-port=80
 
命令格式kubectl -n 命名空间 expose deployment 资源名称 --name=service名称 --type=service资源类型 --port=clusterip的端口 --target-port=容器的端口

service的四种基本类型

1）ClusterIP

默认的service资源的类型，可提供clusterIP:port供k8s集群内部访问service机器关联的Pod

2）NodePort

会在每个node节点上都开启相同的端口，k8s集群外部或内部的用户都可以通过nodeIP:nodePort来访问service及其关联的Pod

3）LoadBalancer

使用云负载设备和service作映射，外部用户通过访问云负载设备即可将请求转发到k8s的node节点，再通过nodeIP：nodePort来访问service及其关联的Pod

4）ExternalName

相当于给一个外部地址（域名或IP）作别名，k8s集群内的pod可以通过这个service访问相关的外部服务

service是通过标签选择器管理Pod的标签，来自动发现Pod的端点（podIP:containerPort）

service的端口

port：service的clusterIP使用的端口，只能在k8s汲取内部被访问到。k8s集群内不得客户端可以通过clusterIP：port来访问service

nodePort：NodePort类型的service使用的端口，会在每个node节点上都开启相同的端口，也就是nodeIP使用的端口（默认范围为30000~32767）。K8S集群外部或内部的客户端都可以通过nodeIp:nodePort来访问service

targetPort：Pod容器使用的端口。service会将发送给port或nodePort的请求转发给Pod容器，配置要与containerPort一致

Pod容器的端口

containerPort：创建Pod时所指定的容器端口

查看service关联的Pod端口

查看service的描述信息

kubectl describe svc <资源名称> -n 命名空间

查看关联后端的节点

kubectl get endpoints [svc资源名称] -n 命名空间

kubectl describe endpoints <资源名称> -n 命名空间

发布策略

蓝绿发布：两套环境交替升级，旧版本保留一定时间便于回滚，优点用户无感知，部署和回滚速度较快，缺点是浪费资源成本高

滚动发布：按批次停止老版本实例，更新启动新版本实例。优点节约资源，缺点部署和回滚速度较慢

灰度发布/金丝雀发布：根据比例将老版本升级，例如80%用户访问的时老版本，20%访问的是新版本。优点保证整体系统稳定性，如果出问题影响范围较小，缺点自动化要求高

在任意node节点查看负载均衡端口


在 任意node 节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln -t
外部访问的IP和端口

3、更新 kubectl set

●更改现有应用资源一些信息。

kubectl set --help

//获取修改模板

kubectl set image --help Examples:

Set a deployment's nginx container image to 'nginx:1.9.1', and its busybox container image to 'busybox'.

kubectl set image deployment/nginx busybox=busybox nginx=nginx:1.9.1

查看当前 nginx 的版本号

curl -I http://192.168.111.11:35217 curl -I http://192.168.111.12:35217

将soscscs/myapp:v1 版本更新为 v2 版本

kubectl -n testapp set image deployment/mytest-nginx myapp=soscscs/myapp:v2

处于动态监听 pod 状态，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成一个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推

kubectl get pods -w

可以更新的资源对象有很多


kubectl -n testapp set  --help
//查看更新选项

滚动更新详解：

kubectl get all DESIRED：表示期望的状态是 10 个 READY 的副本 CURRENT：表示当前副本的总数: 即8 个日副本 + 5 个新副本 UP_TO-DATE：表示当前已经完成更新的副本数: 即 5个新副本 AVAILABLE：表示当前处于 READY 状态的副本数: 即8个日副本。

kubectl describe deployment/nginx 滚动更新通过参数 maxSurge 和 maxUnavailable 来控制副本替换的数量 maxSurge：此参数控制滚动更新过程中副本总数的超过 DESIRED 的上限。maxSurge 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向上取整。maxSurge 默认值为 25%。例如，DESIRED 为 10，那么副本总数的最大值为 10 + 10 * 25% = 13，即 CURRENT 为 13。

maxUnavailable：此参数控制滚动更新过程中，不可用的副本相占 DESIRED 的最大比例。maxUnavailable 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向下取整。 maxUnavailable 默认值为 25%。例如，DESIRED 为 10，那么可用的副本数至少要为 10 - 10 * 25% = 8，即 AVAILABLE 为 8。

deployment控制器更新Pod的方式是 RollingUpdate（滚动更新）

RollingUpdateStrategy（滚动更新策略）: 25% max unavailable, 25% max surge

Replicas: 3 desired 控制器的期望副本数 25% max surge 滚动更新时允许创建的最大副本数或比例，向上取整 25% max unavailable 滚动更新时允许销毁的最大副本数或比例，向下取整

假设期望副本数是3，那么滚动更新时能够创建的副本数是 3 * 25% = 0.75 再向上取整为 1，能够销毁的副本数向下取整为 0 假设期望副本数是10，10 * 25% = 2.5 向上取整为 3 向上取整为 2 整个滚动更新过程中Pod副本数始终处在（10-2）<= Pod副本数 <= （10+3）之间

因此 maxSurge 值越大，初始创建的新副本数量就越多；maxUnavailable 值越大，初始销毁的旧副本数量就越多。

理想情况下，DESIRED 为 10 的滚动更新的过程应该是这样的：

2 个旧副本使可用的副本数降到 8 个。当这 2 个旧副本成功销毁后，可再创建 2 个新副本，使副本总数保持为 13 个。当新副本通过 Readiness 探测后，会使可用副本数增加，超过 8。进而可以继续销毁更多的旧副本，使可用副本数回到 8。旧副本的销毁使副本总数低于 13，这样就允许创建更多的新副本。这个过程会持续进行，最终所有的旧副本都会被新副本替换，滚动更新完成。