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Kubernetes笔记2
Kubernetes安装指南
Kubernetes系统由一组可执行程序组成，用户可以通过GitHub上的Kubernetes项目页下载编译好的二进制包，或者下载源代码并编译后进行安装。
需要注意的是，Linux 系统默认启动了防火墙服务（firewalld），而 Kubernetes 的Master节点与Worker节点之间会有大量的网络通信，安全的做法是在防火墙上配置kubernetes需要相互通信的端口号。具体需要在防火墙上需要开头哪些端口号，取决于Kubernetes使用到的端口号。
使用 kubeadm 工具快速安装 Kubernetes 集群
Kubernetes 从1.4版本开始引入了命令行工具kubeadm，致力于简化 Kubernetes 集群的安装过程，并解决Kubernetes 集群的高可用问题。
安装步骤
由于Kubernetes 集群是由Master节点和Worker节点组成的，所以安装Kubernetes 集群的步骤也可以分为安装Master节点和安装Worker节点。
安装Master节点（主节点服务器上执行）： ① 安装 Docker 引擎 ② 安装 Kubeadm 工具及其其他相关工具 ③ 下载Kubernetes的相关镜像 ④ 执行kubeadm init命令去安装Master节点 ⑤ 配置Master节点的网络设置 ⑥ 加入Worker节点到集群
安装Worker节点（从节点服务器上执行）： ① 安装 Docker 引擎 ② 安装 Kubeadm 工具及其其他相关工具 ③ 下载Kubernetes的相关镜像 ④ 执行kubeadm token create --print-join-command命令获取加入集群的命令 ⑤ 执行加入集群的命令
CRI ( Container Runtime Interface 容器运行时接口) 介绍
容器运行时（Container Runtime）是用于创建和运行和停止容器的组件。其中最知名的容器运行时有Docker、CRI-O、containerd等。
而容器运行时接口（Container Runtime Interface，CRI ）是用于与容器运行时交互的接口。
CRI 概述
每个容器运行时都有各自的特点，因此不少用户希望Kubernetes能够支持更多的容器运行时。
Kubernetes从1.5版本开始引入了CRI接口规范，通过插件接口模式，Kubernetes无须重新编译就可以使用更多的容器运行时。
CRI接口规范试图用定义清晰的抽象层清除这一壁垒，让开发者能够专注于容器运行时本身。
kubectl （Kube Control）命令行工具
kubectl 全称是 Kube Control。它是 Kubernetes 的官方命令行工具。kubectl 通过 API 与 Kubernetes 集群的 Master节点 进行通信，从而管理Kubernetes中所有集群资源。
kubectl 核心作用是 创建、查看、更新、删除 Pod / Service /Node 等资源。
kubectl 工作方式
通过发送 HTTP/HTTPS 请求 → Kubernetes API 服务端 → 操作集群
kubectl 语法
# 语法如下
kubectl [子命令] [资源类型] [资源名称] [参数]
# 子命令：用于操作Kubernetes集群资源对象的命令，例如create、delete、describe、get、apply等。
# 资源类型：要操作的资源类型，例如 nodes、pods、services 等。
# 资源名称：要操作的资源名称，例如节点名称、Pod名称、服务名称等。
# 参数：命令的详细选项，例如 -A 表示查看所有资源等。kubectl 可操作的常见资源对象类型
# 可操作的资源对象类型
nodes
pods
services
deployments
replicasets
statefulsets
jobs
cronjobs
ingress
ingressclasses
configmapskubectl子命令
查看资源相关命令
get 查看资源列表
作用：列出 Pod、Service、Deployment 等所有资源的列表。
kubectl get pods # 查看Pod
kubectl get svc # 查看Service
kubectl get deployments # 查看Deployment
kubectl get nodes # 查看节点
kubectl get all # 查看所有资源
kubectl get ns # 查看命名空间describe 查看资源详细信息（日志 + 事件）
作用：看详细信息、事件、报错原因（排错神器）
kubectl describe nodes # 查看节点详情
kubectl describe pods # 查看Pod详情
kubectl describe svc # 查看Service详情
kubectl describe deployments # 查看Deployment详情
kubectl describe all # 查看所有资源详情
kubectl describe ns # 查看命名空间详情
kubectl describe pod pod名
kubectl describe svc 服务名
kubectl describe node 节点名logs —— 查看容器日志
作用：查看容器的日志，包括容器的启动日志、运行日志等。
kubectl logs pod名
kubectl logs -f pod名 # 实时刷新日志exec —— 进入容器
作用：像 SSH 一样进入 Pod 里执行命令
kubectl exec -it pod名 -- /bin/bash创建/运行资源相关命令
create 创建资源
作用：直接创建资源
# 通过YAML文件创建资源对象
kubectl create -f xxx.yamlapply 应用 / 更新 YAML 配置（最常用）
作用：创建或更新资源（推荐使用）
# 通过YAML文件更新资源对象
kubectl apply -f xxx.yamlrun —— 快速创建一个 Pod
作用：直接运行一个镜像，自动创建 Pod。用于快速测试开发。
kubectl run --image=nginx --port=80 --name nginx删除资源相关命令
kubectl delete -f xxx.yaml
kubectl delete pod pod名
kubectl delete svc 服务名
kubectl delete deploy 部署名
kubectl delete all --all # 删除命名空间下所有资源资源更新/扩缩容相关命令
scale —— 手动扩缩容资源
作用：手动扩展或缩容资源，调整 Pod 副本数量。
kubectl scale deployment 部署名 --replicas=3
kubectl scale scale statefulset 状态集名 --replicas=3
kubectl scale job 任务名 --replicas=3
kubectl scale cronjob 任务名 --replicas=3
kubectl scale deployment nginx --replicas=3expose 创建 Service 暴露端口
作用：给 Pod/Deployment 创建 Service，并将服务暴露到外部，例如通过 NodePort、LoadBalancer 等。
kubectl expose deployment 部署名 --type=NodePort
kubectl expose deployment 部署名 --type=LoadBalancer
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePortset 修改镜像（滚动更新）
作用：修改 Deployment 中的容器镜像，触发滚动更新。
kubectl set image deployment 部署名 容器名=镜像名:标签
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.19kubectl 常用参数
全局参数
全局参数就是所有命令都通用的参数，例如 -n 命名空间参数、-v 详细参数等。
这些参数加在任何命令后面都生效，最常用！
# -A / --all-namespaces 查看所有命名空间下的资源
kubectl get pods -A
# -n / --namespace 命名空间参数
kubectl get pods -n kube-system
# -o / --output 输出格式参数
-o wide # 显示更多信息（IP、节点）
-o yaml # 以YAML格式输出
-o json # 以JSON格式输出
kubectl get pods -o wide
kubectl get svc my-service -o yaml
# --kubeconfig 指定 kubeconfig 配置文件
kubectl get nodes --kubeconfig ~/.kube/config
# -v 日志级别（调试用）
kubectl get nodes -v 5资源相关参数
# -f 指定 YAML 文件（最核心）
kubectl apply -f xxx.yaml
# --force 强制删除
kubectl delete pod my-pod --force
# --replicas 指定副本数
kubectl scale deployment nginx --replicas=3日志命令参数（logs）
# -f 实时刷新日志（跟 tail -f 一样）
kubectl logs -f my-pod
# --tail 只看最后 N 行日志，例如：
kubectl logs -f my-pod --tail=10
# -p 查看上一个崩溃容器的日志（排错神器）
kubectl logs -p my-pod
# -c / --container-name 容器名称参数 若多个容器时，查看指定容器的日志
kubectl logs -f my-pod -c nginxkubectl 常见用法
将一些常用的kubectl常见操作作为示例进行说明。
# 根据YAML配置文件一次性创建资源
kubectl create -f xxx.yaml
# 根据YAML配置文件创建/更新资源。如果目标资源不存在，则进行创建；否则进行更新。
kubectl apply -f xxx.yaml
# 查看各个资源列表
kubectl get pods
kubectl get job
kubectl get cronjob
# 详细查看各个资源
kubectl describe pods <pod名>
kubectl describe job <任务名>
kubectl describe cronjob <cronjob名>
# 删除资源
kubectl delete -f xxx.yaml # 根据YAML配置文件删除资源
kubectl delete pods <pod名>
kubectl delete job <任务名>
kubectl delete cronjob <cronjob名>
# 查看容器日志
kubectl logs -f <pod名> -c <容器名>
kubectl logs -f <pod名> -c <容器名> -n <命名空间名>Pod 高级
Pod YAML定义文件完整内容
YAML格式的Pod定义文件的完整内容如下：
# yaml格式的pod定义文件完整内容：
apiVersion: v1 # 必选，版本号，例如v1
kind: Pod # 必选，Pod
metadata: # 必选，元数据
name: string # 必选，Pod名称
namespace: string # 必选，Pod所属的命名空间
labels: # 自定义标签列表
- name: string # 自定义标签名称
annotations: # 自定义注解列表
- name: string # 自定义注解名称
spec: # 必选，Pod中容器的详细定义
containers: # 必选，Pod中容器列表
- name: string # 必选，容器名称
image: string # 必选，容器的镜像名称
imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent] # 镜像拉取的策略
# Alawys 每次重新下载镜像
# IfnotPresent 优先使用本地镜像，否则下载镜像
# Nerver 仅使用本地镜像
command: [string] # 容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令
args: [string] # 容器的启动命令参数列表
workingDir: string # 容器的工作目录
volumeMounts: # 挂载到容器内部的存储卷配置
- name: string # 引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名
mountPath: string # 存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符
readOnly: boolean # 是否为只读模式
ports: # 容器需要暴露的端口号列表
- name: string # 端口号名称
containerPort: int # 容器需要监听的端口号
hostPort: int # 容器所在主机需要监听的端口号，默认与ContainerPort相同
protocol: string # 端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP
env: # 容器运行前需设置的环境变量列表
- name: string # 环境变量名称
value: string # 环境变量的值
resources: # 资源限制和请求的设置
limits: # 资源限制的设置
cpu: string # Cpu的限制，单位为core数
memory: string # 内存限制，单位可以为Mib/Gib
requests: # 资源请求的设置
cpu: string # Cpu请求，容器启动的初始可用数量
memory: string # 内存请求，容器启动的初始可用数量
volumes: # 在该pod上定义共享存储卷列表
- name: string # 共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）
emptyDir: {} # 类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。默认为空对象
hostPath: string # 类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
path: string # Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录
secret: # 类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secre对象到容器内部
scretname: string
items:
- key: string
path: string
configMap: #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
name: string
items:
- key: string
path: string
livenessProbe: # 对Pod内的容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可
exec: # 对Pod容器内检查方式设置为exec方式
command: [string] # exec方式需要制定的命令或脚本
httpGet: # 对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
path: string
port: number
host: string
scheme: string
HttpHeaders:
- name: string
value: string
tcpSocket: # 对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
port: number
initialDelaySeconds: 0 # 容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒
timeoutSeconds: 0 # 对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒
periodSeconds: 0 # 对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次
successThreshold: 0
failureThreshold: 0
securityContext:
privileged: false
restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] # Pod的重启策略。默认为Always
# Always 一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启
# OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启
# Nerver表示不再重启该Pod
nodeSelector: object # 设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定
imagePullSecrets: # Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定
- name: string
hostNetwork: false # 是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络Pod 的创建
Kubernetes 集群中的 Pod 主要有两种用法
- 单容器 Pod：每个 Pod 只包含一个容器。这是最常见的用法。这种情况下可以将 Pod 看作单个容器的包装器，并且相当于 Kubernetes 直接管理 Pod，而不是容器。
- 多容器 Pod：每个 Pod 包含多个容器。只有在一些场景中，多个容器之间紧密关联时你才应该使用这种模式。例如将多个紧密相关，高耦合的容器打包到一个Pod中。从而让这些容器在 Pod 内部进行共享资源。这种情况下，就可以通过扩容Pod来实现多个容器的同步扩容。
注意：属于同一个Pod的多个容器之间相互访问时仅需要通过localhost就可以通信，相当于这一组容器被“绑定”在了一个Pod环境中了。
单容器Pod的yaml定义文件如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: my-container
image: my-image:1.0
ports:
- containerPort: 8080多容器Pod的yaml定义文件如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: my-container1
image: my-image1:1.0
ports:
- containerPort: 8080
- name: my-container2
image: my-image2:1.0
ports:
- containerPort: 8081Pod Volume设置
同一个Pod中的多个容器能够共享Pod级别的存储卷Volume。
示例文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: my-container1
image: my-image1:1.0
ports:
- containerPort: 8080
volumeMounts: # 容器my-container1挂载my-volume存储卷到路径/usr/local/xxx1
- name: my-volume
mountPath: /usr/local/xxx1
readOnly: false
- name: my-container2
image: my-image2:1.0
ports:
- containerPort: 8081
volumeMounts: # 容器my-container2挂载my-volume存储卷到路径/usr/local/xxx2
- name: my-volume
mountPath: /usr/local/xxx2
volumes: # 定义Pod级别的存储卷volume。名称为my-volume，类型为emptyDir
- name: my-volume
emptyDir: {}上面示例文件中，容器my-container1和my-container2都共享了my-volume这个存储卷，容器my-container1挂载的路径为/usr/local/xxx1，容器my-container2挂载的路径为/usr/local/xxx2。
Pod 副本设置
Deployment的主要功能之一就是自动部署一个容器应用的多份副本，以及持续监控副本的数量，在集群内始终维持用户指定的副本数量。
下面是一个Deployment配置的例子，使用这个配置文件可以创建一个ReplicaSet，这个ReplicaSet会创建3个Nginx应用的Pod。
nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment # 定义一个Deployment资源，名称为nginx-deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
replicas: 3 #副本数量为3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers: # 定义一个容器，名称为nginx，镜像为nginx:1.14.2，端口为80
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80# 创建Deployment资源。这个Deployment资源会创建一个ReplicaSet控制器，这个ReplicaSet控制器会创建3个Nginx应用的Pod。
$ kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
# 查看各种资源
$ kubectl get deployment
$ kubectl get replicaSet
$ kubectl get pod从调度策略上来说，这3个Nginx Pod由系统全自动完成调度。它们各自最终运行在哪个节点上，完全由Master的Scheduler经过一系列算法计算得出，用户无法干预调度过程和结果。
Service 高级
Service是Kubernetes的核心概念，通过创建Service，可以为一组具有相同功能的容器应用提供一个统一的入口地址，并且将请求负载分发到后端的各个容器应用上。