云原生 - Kubernetes基础知识学习

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知识库链接：

Kubernetes · 语雀

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Kubernetes简称K8s(K和s中间有8个字母)

官方文档：

Kubernetes

在K8s中，创建核心应用配置都可以使用三种方式。

1. 命令
2. yaml配置文件
3. 图形化界面

区别：

这两种方式都是创建 ConfigMap，但有一些区别：

1. 命令行创建 (kubectl create cm redis-conf --from-file=redis.conf)：

• • 使用命令行创建 ConfigMap，你直接在命令行中指定了要创建的 ConfigMap 的名称，并从文件中加载配置数据。这种方式适合于一次性的、简单的操作。
  • 这种方式创建的 ConfigMap 不会生成配置文件，而是直接将配置数据存储在 Kubernetes 中。

1. YAML 文件创建 (kubectl apply -f xxx.yaml)：

• • 使用 YAML 文件创建 ConfigMap，你可以在一个文件中定义 ConfigMap 的配置，包括名称、命名空间、配置数据等。
  • 这种方式创建的 ConfigMap 配置会保存在一个 YAML 文件中，你可以根据需要对其进行版本控制，并且可以很容易地修改和重用。

总的来说，命令行创建适合于临时、快速的操作，而 YAML 文件创建适合于更为复杂的配置，以及需要长期维护和版本控制的场景。两者最终都会在 Kubernetes 中创建一个 ConfigMap 对象，用来存储配置数据。

1. Kubernetes

特性：

1. 服务发现和负载均衡

kubernetes可以使用DNS或IP地址公开容器。如果容器流量大，K8S可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定

1. 存储编排

K8S 允许自动挂载存储系统，如本地存储，公有云提供商。

1. 自动部署和回滚

K8S可以根据你期望的状态，自动化K8S来部署创建新容器，删除现有容器并将他们的所有资源用于新容器。

1. 自动完成装箱计算

K8S允许你指定每个容器所需要的CPU和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，K8S可以做出更好的决策来管理容器的资源

1. 自我修复

K8s可以重新启动失败的容器，替换，杀死不响应用户定义状态的容器。

1. 密钥与配置管理

K8s允许存储和管理敏感信息，如密码、OAuth令牌和ssh密钥。

Kubernetes是一个可弹性运行分布式系统的框架。会满足上方所有的特性。

2. 组件架构

3. 集群部署

具体安装步骤可见：

Kubernetes基础概念 · 语雀

4. K8s相关命令

#查看集群节点   #######在master机器上看
kubectl get nodes
 
#根据配置文件，给集群创建资源
kubectl apply -f xxx.yaml
 
#查看集群部署了那些应用 此条命令类似于 docker ps 运行中的应用在docker中叫容器 在k8s中叫pod
kubectl get pods -A 
 
#创建名称空间 namespace 简称ns
kubectl create ns hello
kubectl delete ns hello

ⅰ. 创建pod--- 命令行

########################## pod相关命令
kubectl run mynginx --image=nginx
 
# 查看default名称空间的Pod
kubectl get pod 
# 描述
kubectl describe pod 你自己的Pod名字
# 删除
kubectl delete pod Pod名字
# 查看Pod的运行日志
kubectl logs Pod名字
 
# 每个Pod - k8s都会分配一个ip
kubectl get pod -owide
# 使用Pod的ip+pod里面运行容器的端口
curl 192.168.169.136
 
# 集群中的任意一个机器以及任意的应用都能通过Pod分配的ip来访问这个Pod

ⅱ. 创建pod ---yaml

1. 运行yaml创建的pod kubectl apply -f xxxx.yaml
2. 删除以配置文件创建的pod
   直接删除配置文件即可kubectl delete -f pod.yaml

# 每隔一秒运行下kubectl get pod
watch -n 1 kubectl get pod
curl 127.0.0.1:80

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx
    
    
    
####################################一个pod配置多个容器  ###########################
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
  - image: tomcat:8.5.68
    name: tomcat

ⅲ. Deployment

#删除同一个命名空间多个pod  default是命名空间名字
kubectl delete pod myapp mynginx -n default 
 
kubectl get pod
kubectl get pod -owide #可以查看出pod的IP等详细信息
 
# 清除所有Pod，比较下面两个命令有何不同效果？
kubectl run mynginx --image=nginx
 
kubectl delete pod xxx(kubectl get pod 获取的name )
 
kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68
# 自愈能力 删除pod后会继续自启
#删除
kubectl delete deploy mytomcat

1. 多副本

每种特性对应三种部署方式，此处仅展示 1. bash方式

1. yaml参考：Kubernetes核心实战 · 语雀
2. 图形化界面

kubectl create deployment my-dep --image=nginx --replicas=3

2. 扩缩容

#扩容缩容只需要修改后面的数字即可
kubectl scale  deployment/my-dep --replicas=5
#缩容
kubectl scale  deployment/my-dep --replicas=3 

3. 自愈&故障转移

自愈的意思是pod如果突然停止，K8s会自动重启

故障转移的意思是pod在某一节点出现问题，会自动转移到其他节点

4. 滚动更新

kubectl set image deployment/my-dep nginx=nginx:1.16.1 --reload

• deployment/my-dep: deployment 表示 Kubernetes 中的一种资源类型，即部署（Deployment）。而 my-dep 是具体部署对象的名称。因此，my-dep 是这个 Deployment 资源的实例名称，而不是状态。
• nginx=nginx:1.16.1: 这指定了要更新的容器的名称和新的镜像。在这个例子中，nginx 是容器的名称，nginx:1.16.1 是新的镜像标签。
• --reload: 这个标志告诉 Kubernetes 重新加载 Deployment 以应用更改。

#deployment/my-dep: deployment是负载状态，而my-dep是deployment负载状态的实例名称
kubectl set image deployment/my-dep nginx=nginx:1.16.1  --reload
kubectl rollout status deployment/my-dep
 
 
kubectl edit deployment my-dep
 
#修改 replicas

5. 版本回退

#历史记录
kubectl rollout history deployment/my-dep
 
 
#查看某个历史详情
kubectl rollout history deployment/my-dep --revision=2
 
#回滚(回到上次)
kubectl rollout undo deployment/my-dep
 
#回滚(回到指定版本)
kubectl rollout undo deployment/my-dep --to-revision=2

6. 其他工作负载

5. K8s相关概念

a. Pod

pod容器与docker创建的容器区别

在Docker中，通常建议一个容器只运行一个主要应用程序，这是因为Docker容器的设计初衷是为了实现单一进程的隔离和管理。虽然在一个Docker容器中可以运行多个进程，但这通常不是推荐的做法，因为这样会增加容器的复杂性和难以管理性。

相比之下，Kubernetes中的Pod可以包含多个容器，并且这些容器可以共享资源和网络。这意味着在一个Pod中可以运行多个应用程序，这些应用程序可以共享同一个网络命名空间、存储卷等资源。这种设计使得Kubernetes中的Pod更灵活，可以用于运行多个紧密相关的应用或服务，并且它们可以共享一些资源和相互通信。

因此，虽然在Docker中通常建议一个容器只运行一个应用程序，但在Kubernetes中的Pod可以包含多个容器，每个容器可以运行一个独立的应用程序，从而实现多个应用程序在同一个Pod中运行的情况。

b. 命名空间

是的，Kubernetes中的命名空间（Namespace）是用来对集群中的资源进行逻辑分组和隔离的机制。一个命名空间可以包含多个Pod、Service、Deployment等各种资源对象。

在Kubernetes中，Pod是最小的可部署单元，它可以包含一个或多个容器。这些Pod可以被部署到不同的命名空间中，一个命名空间可以包含多个Pod，这些Pod之间可以相互关联或独立存在。

通过使用命名空间，可以实现对不同应用、团队或环境的资源进行隔离和管理。每个命名空间都有自己的资源范围，资源对象在同一个命名空间内是唯一的，但不同命名空间之间的资源对象可以重名。

因此，一个命名空间可以包含多个Pod，而这些Pod可以是属于同一个应用或服务的不同实例，也可以是完全不同的应用程序。命名空间的使用有助于更好地组织和管理Kubernetes集群中的资源。

c. 相关术语

节点（Nodes）就是服务器。

Pod是K8s中最小的可部署单元，一个Pod有一个或多个容器。

在Kubernetes中，术语"实例"通常不用于描述服务器或Pod。让我们澄清一下：

1. 服务器（Nodes）：Kubernetes集群由多个节点（Nodes）组成，每个节点可以是物理服务器、虚拟机或其他计算资源。节点是集群中的工作单元，负责运行Pod和其他Kubernetes对象。
2. Pods：Pod是Kubernetes中最小的可部署单元，它可以包含一个或多个容器。Pod中的容器共享网络命名空间和存储卷，它们可以在同一节点上运行，共享节点的资源。一个节点可以运行多个Pod。
3. 实例（Instances）：在Kubernetes中，"实例"通常用于描述应用程序、服务或部署的副本数量。例如，如果您有一个Deployment对象，您可以指定要运行的Pod副本数量，这些副本被称为实例。每个实例是一个Pod的副本，它们可以在同一节点或不同节点上运行。

因此，在Kubernetes中，实例通常指的是Pod的副本数量，而节点（Nodes）是物理或虚拟服务器，它们组成集群并提供计算资源来运行Pod。每个节点可以运行多个Pod，而每个Pod可以包含一个或多个容器。