Kubernetes基础与命令
文章目录
- Kubernetes基础与命令
- k8s的pod分类
- 自主式pod
- 控制器管理的pod
- 核心主键
- HPA
- service
- 网络模型
- 同节点Pod之间的通信
- 不同节点上的Pod通信
- Pod与Service
- kubectl常用命令的使用
- create
- run
- delete
- get
k8s的pod分类
pod分为两类：自主式pod与控制器管理的pod
自主式pod由k8s管理器进行管理，而static pod由kubelet进行创建与管理
自主式pod
自主式pod总是在前台运行，同时接受k8s管理与调度，当集群当中的pod因为某种原因停止，k8s会根据其副本的数量，重新的生成对应的pod
自我管理的pod，创建以后仍然需要提交给apiserver，由apiserver接收以后借助于调度器将其调度至指定的node节点，由node启动此pod
如果此pod出现故障,需要重启容器则由kubelet来完成
如果node节点故障了，那么此pod将会消失。其无法实现全局调度。所以不推荐使用此种pod
控制器管理的pod
常见的pod控制器：
ReplicationController：当启动一个pod时。这个pod如果不够用可以再启个副本，而后由控制器来管理同一类pod的各种副本与对象。一旦副本少了就会自动增加。采取多退少补的规则，精确符合我们所定义的期望。支持滚动更新
ReplicaSet：由一个名叫Deployment的声明式更新的控制器来管理
Deployment：Deployment只能管理无状态的应用
StateFulSet：有状态副本集，可以管理有状态的应用
DaemonSet：如果需要在每个node上运行一个副本的时候可以用DaemonSet
核心主键
HPA
Deployment还支持二级控制器，HPA(HorizontalPodAutoscaler，水平pod自动伸缩控制器)，一般情况下我们可以确保一个node上有2个pod在运行，万一用户访问流量增加，2个pod不足以承载这么多访问量怎么办?此时我们就应该要增加pod资源，那么到底应该加几个?
HPA控制器可自动监控pod、自动进行扩展。
service
假如有2个pod,pod有其生命周期,万一pod所在的节点宕机了，那么此pod将应该要在其他的节点上重建,而重建完的pod与原来的pod已经不是同一个pod了，只是两者都是运行的同一个服务而已。且每个容器都有其IP地址，重建的pod中的容器其IP地址与之前的pod中容器的IP地址是不一样的,如此一来就会存在一个问题,客户端如何访问这些pod中的容器呢?(会转换到另一个节点去运行)
用于做服务发现，pod是有生命周期的，一个pod随时都有可能离去，随时都有可能会有其他内pod加进来，假如它们提供的是同一种服务，客户端是无法通过固定的手段来访问这些pod的，因为pod本身是不固定的，它们随时可能被替换掉,无论使用主机名还是IP地址，都随时会被替换掉。
为了尽可能的降低客户端与pod间协调的复杂度，k8s为每一组提供同类服务的pod和其客户端之间添加了一个中间层，这个中间层是固定的,这个中间层就叫service。
service只要不被删除，其地址与名称皆是固定的,当客户端需要在其配置文件中写上访问某个服务时,它不再需要自动发现，只需要在配置文件中写明service的名称即可，而这个service是个调度器，其不但能够提供一个稳定的访问入口，还可以做反向代理，当service接收到客户端的请求后，会将其代理到后端的pod之上，一旦pod宕机了会立即新建一个pod，这个新建的pod会立即被service关联上，作为service后端的可用pod之一
客户端程序访问服务都是通过IP+端口或者主机名+端口的方式来实现的。而service关联后端的pod不是靠它的IP和主机名，而是靠pod的标签选择器。只要创建的pod的label是统一的，无论IP地址和主机如何改变，其都能被service所识别。如此一来,只要pod属于标签选择器，只要其在service的管理范围之内，则其就会被关联到service中，当这个动态的pod关联到service中之后，再进行动态的探测此pod的IP地址、端口，再将其作为自己后端可调度的可用服务蒂王机为象。因此，客户端的请求发送到service，然后由service代理到后端真实的pod中的容器进行响应。
service不是一个程序，也不是一个组件，它只是一个iptables的dnat规则,service作为k8s的对象,有其自身的名称，而service的名称相当于服务的名称,而这个名称可以被解析。
AddOns附件
dns pod:装完k8s后第一件事就需要在k8s集群上部署一个dns pod，以确保各service的名称能够被解析可以动态改变，包括动态创建、动态删除、动态修改,比如把service的名称改了,dnspod会自动触发，将dns解析记录中的名称也给改掉;假如我们手动把service的ip地址给改了,改完以后会自动触发,将dns服务中的解析记录给改掉。如此一来，客户端去访问pod资源的时候可以直接访问service的名称,然后由集群中专用的dns服务来负责解析。
这种pod是k8s自身的服务就需要用到的pod，所以我们把它称为基础性的系统架构级的pod对象,而且它们也被称为集群附件
[root@master ~]# kubectl get pods -n kube-system -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
coredns-6d8c4cb4d-pqvll 1/1 Running 1 (48m ago) 100m 10.244.0.5 master.example.com <none> <none>
coredns-6d8c4cb4d-txmm6 1/1 Running 1 (48m ago) 100m 10.244.0.4 master.example.com <none> <none>
etcd-master.example.com 1/1 Running 1 (48m ago) 100m 192.168.
网络模型
分为三种网络模型：节点网络、service集群网络、pod网络
同一pod内的多个容器间如何通信？
lo网卡
各pod之间如何通信?
1.物理桥桥接，规模大的情况下会产生广播风暴
2.Overlay Network，通过隧道的方式转发报文
同节点Pod之间的通信
在容器启动前，会为容器创建一个虚拟Ethernet接口对，这个接口对类似于管道的两端，其中一端在主机命名空间中，另外一端在容器命名空间中，并命名为eth0。在主机命名空间的接口会绑定到网桥。网桥的地址段会取IP赋值给容器的eth0接口。
不同节点上的Pod通信
我们已经知道一个节点上的容器都会连接到同一网桥，因此要让运行在不同节点上的容器之间能够通信，这些节点的网桥就需要以某种方式连接起来。
跨整个集群的Pod的IP地址必须是唯一的，所有跨节点的网桥必须使用不重叠的网络地址段，以防止不同节点上的Pod拿到同一IP地址，即确保没有IP地址冲突。
发送到B节点上的容器时，报文会先通过veth接口对到网桥，再由网桥到A节点的物理适配器，再通过网线传输到B节点的物理适配器，再通过B的网桥，经过接口对到达目标容器。
注意：上述情形仅在节点连接到相同网关，之间没有任何路由设备时有效。否则，路由设备会因为IP私有产生丢包现象，除非设置路由规则。但随着节点的增加，路由的配置会变得非常困难。因此我们使用SDN（软件定义网络）技术来简化此类问题，SDN可以忽略底层网络拓扑，使其就像连接到同一网关。
Pod与Service
在不同节点上的Pod通信中，我们知道了Pod是以IP地址进行通信，但Kubernetes 的集群中， Pod 可能会频繁的销毁和创建，也就是说 Pod 的 IP 不是固定的。
为了解决这个问题，Service 提供了访问 Pod 的抽象层，即为一组功能相同的Pod提供单一不变的接入点资源。
无论后端的 Pod 如何变化，Service 都作为稳定的前端对外提供服务。
同时，Service 还提供了高可用和负载均衡功能，Service 负责将请求转发给正确的 Pod。
kubectl常用命令的使用
语法：
kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]
command：子命令
TYPE：资源类型
NAME：资源名称
flags：命令参数
命令帮助
kubectl命令的帮助很详细，kubectl -h会列出所有的子命令，在任何子命令后跟 -h，都会输出详细的帮助以及用例，遇到问题可以随时查看帮助。
资源对象
kubectl大部分子命令后都可以指定要操作的资源对象，可以用kubectl api-resources命令参考
全局参数
kubectl options命令可以列出可以全局使用的命令参数
--cluster='': 指定命令操作对象的集群
--context='': 指定命令操作对象的上下文
-n, --namespace='': 指定命令操作对象的Namespace
create
从文件或标准输出中创建pod
# 创建一个deployment类型的pos,名字是nginx1，使用的镜像是nginx
[root@master ~]# kubectl create deployment wb1 --image=nginx
deployment.apps/wb1 created
[root@master ~]# kubectl create deployment nginx1 --image=nginx
deployment.apps/nginx1 created
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 40s
# 创建deployment类型的pos,名字是nginx2，使用的镜像是nginx，replicas是指定创建的个数
[root@master ~]# kubectl create deployment nginx2 --image=nginx --replicas=2
deployment.apps/nginx2 created
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 3m2s
nginx2-85bf7b8976-68q5d 0/1 ContainerCreating 0 42s
nginx2-85bf7b8976-74l6z 1/1 Running 0 42s
# 创建一个名为nginx3的pod，运行nginx镜像并暴露端口1111，仅仅是暴露而已
[root@master ~]# kubectl create deployment nginx3 --image=nginx --port=80
deployment.apps/nginx3 created
run
在集群中运行一个指定的镜像的pod(自主式pod)
# 使用run运行的pod默认为pod类型
[root@master ~]# kubectl run nginx --image nginx
pod/nginx created
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 0/1 ContainerCreating 0 11s
# 运行一个pod叫nginx1，使用镜像nginx，指定标签为app=web
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 0/1 ContainerCreating 0 11s
wb1-5dbfb96758-hhfhb 1/1 Running 0 16m
[root@master ~]# kubectl run nginx1 --image=nginx --labels="app=web"
pod/nginx1 created
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 1/1 Running 0 2m9s
nginx1 1/1 Running 0 18s
# 查看具体的描述
[root@master ~]# kubectl describe pod nginx1
Name: nginx1
Namespace: default
Priority: 0
Node: node2.example.com/192.168.240.60
Start Time: Sun, 19 Dec 2021 05:12:33 -0500
Labels: app=web
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 10.244.1.8
IPs:
IP: 10.244.1.8
Containers:
nginx1:
Container ID: docker://33f4c9854317a3766439c7ff77acd20c26782248ef7e1777f7e1654bf0b322a9
Image: nginx
Image ID: docker-pullable://nginx@sha256:9522864dd661dcadfd9958f9e0de192a1fdda2c162a35668ab6ac42b465f0603
# 多创建几个，使它们的标签都是nginx
[root@master ~]# kubectl run nginx2 --image=nginx --labels="app=web"
pod/nginx2 created
[root@master ~]# kubectl run nginx3 --image=nginx --labels="app=web"
pod/nginx3 created
#查看一下
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 1/1 Running 0 5m49s
nginx1 1/1 Running 0 3m58s
nginx2 1/1 Running 0 73s
nginx3 1/1 Running 0 43s
# 删除时指定标签就可以删除对应标签的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod -l app=web
pod "nginx1" deleted
pod "nginx2" deleted
pod "nginx3" deleted
#试运行，不会真正的创建运行，可以指定client/server端跑
[root@master ~]# kubectl run web123 --image=nginx --dry-run=client
pod/web123 created (dry run)
# 启动一个pod，并将其放在前台，如果它退出，不要重新启动它
[root@master ~]# kubectl run -i -t web123 --image=busybox --restart=Never
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
/ # ls -l
total 16
drwxr-xr-x 2 root root 12288 Dec 7 00:20 bin
drwxr-xr-x 5 root root 380 Dec 19 10:22 dev
drwxr-xr-x 1 root root 66 Dec 19 10:22 etc
drwxr-xr-x 2 nobody nobody 6 Dec 7 00:20 home
dr-xr-xr-x 219 root root 0 Dec 19 10:22 proc
drwx------ 1 root root 26 Dec 19 10:22 root
dr-xr-xr-x 13 root root 0 Dec 19 10:21 sys
drwxrwxrwt 2 root root 6 Dec 7 00:20 tmp
drwxr-xr-x 3 root root 18 Dec 7 00:20 usr
drwxr-xr-x 1 root root 17 Dec 19 10:22 var
delete
删除资源的文件名，标准输出，资源和名称，或资源和标签选择器
##查看所存在的service和pod
[root@master ~]# kubectl get pods,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-dgkbp 1/1 Running 0 97m
pod/nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 11m
pod/nginx2-85bf7b8976-68q5d 1/1 Running 0 9m8s
pod/nginx2-85bf7b8976-74l6z 1/1 Running 0 9m8s
pod/nginx3-59475d8756-l8mcq 1/1 Running 0 7m17s
pod/wb1-5dbfb96758-hhfhb 1/1 Running 0 11m
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 144m
service/nginx NodePort 10.105.224.204 <none> 80:31753/TCP 97m
#删除service和pod名字叫nginx的
[root@master ~]# kubectl delete deployment,svc nginx
deployment.apps "nginx" deleted
service "nginx" deleted
#删除完后查看
[root@master ~]# kubectl get pods,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 13m
pod/nginx2-85bf7b8976-68q5d 1/1 Running 0 10m
pod/nginx2-85bf7b8976-74l6z 1/1 Running 0 10m
pod/nginx3-59475d8756-l8mcq 1/1 Running 0 8m50s
pod/wb1-5dbfb96758-hhfhb 1/1 Running 0 13m
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 146m
get
显示一个或更多资源
# 查看创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-85b98978db-dgkbp 1/1 Running 0 90m
nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 5m2s
nginx2-85bf7b8976-68q5d 1/1 Running 0 2m42s
nginx2-85bf7b8976-74l6z 1/1 Running 0 2m42s
nginx3-59475d8756-l8mcq 1/1 Running 0 51s
wb1-5dbfb96758-hhfhb 1/1 Running 0 5m14s
# 查看创建的pod
[root@master ~]# kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 138m
nginx NodePort 10.105.224.204 <none> 80:31753/TCP 91m
# 查看多个信息，用","隔开
[root@master ~]# kubectl get service,pod
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 138m
service/nginx NodePort 10.105.224.204 <none> 80:31753/TCP 91m
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-dgkbp 1/1 Running 0 91m
pod/nginx1-5c9f6bbd8c-2ng6h 1/1 Running 0 5m52s
pod/nginx2-85bf7b8976-68q5d 1/1 Running 0 3m32s
pod/nginx2-85bf7b8976-74l6z 1/1 Running 0 3m32s
pod/nginx3-59475d8756-l8mcq 1/1 Running 0 101s
pod/wb1-5dbfb96758-hhfhb 1/1 Running 0 6m4s
# 查看名称空间
[root@master ~]# kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 139m
kube-node-lease Active 139m
kube-public Active 139m
kube-system Active 139m
# 查看指定类型的pod
[root@master ~]# kubectl get deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 1/1 1 1 93m
nginx1 1/1 1 1 7m49s
nginx2 2/2 2 2 5m29s
nginx3 1/1 1 1 3m38s
wb1 1/1 1 1 8m1s
[root@master ~]# kubectl get deployment nginx
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx 1/1 1 1 94m
# 列出一个由pod中指定的类型和名称标识的pod。json/yaml输出格式
[root@master ~]# kubectl get deployment nginx2 -o json
{
"apiVersion": "apps/v1",
"kind": "Deployment",
"metadata": {
"annotations": {
"deployment.kubernetes.io/revision": "1"
},
"creationTimestamp": "2021-12-19T09:57:17Z",
"generation": 1,
"labels": {
"app": "nginx2"
},
"name": "nginx2",
"namespace": "default",
"resourceVersion": "11851",
"uid": "d8af30b4-5881-406c-a0de-8ad31aad7ddd"
},
····省略部分····
],
"observedGeneration": 1,
"readyReplicas": 2,
"replicas": 2,
"updatedReplicas": 2
}
}
