linux12k8s --＞ 04資源管理和YAML 文件詳解
資源管理和YAML文件
一、 資源管理介紹
在kubernetes中，所有的內容都抽象為資源，用戶需要通過操作資源來管理kubernetes。
kubernetes的本質上就是一個集群系統，用戶可以在集群中部署各種服務，所謂的部署服務，其實就是在kubernetes集群中運行一個個的容器，并將指定的程序跑在容器中。
kubernetes的最小管理單元是pod而不是容器，所以只能將容器放在`Pod`中，而kubernetes一般也不會直接管理Pod，而是通過`Pod控制器`來管理Pod的。
Pod可以提供服務之后，就要考慮如何訪問Pod中服務，kubernetes提供了`Service`資源實現這個功能。
當然，如果Pod中程序的數據需要持久化，kubernetes還提供了各種`存儲`系統。
學習kubernetes的核心，就是學習如何對集群上的
Pod、Pod控制器、Service、存儲等各種資源進行操作
二、YAML 文件詳解
1、YAML 文件概述
k8s 集群中對資源管理和資源對象編排部署都可以通過聲明樣式（YAML）文件來解決，也就是可以把需要對資源對象操作編輯到 YAML 格式文件中，我們把這種文件叫做資源清文件，通過 kubectl 命令直接使用資源清單文件就可以實現對大量的資源對象進行編排部署了。
2、YAML 文件書寫格式
1、YAML 介紹
1、資源清單文件
2、資源編排
YAML ：仍是一種標記語言,為了強調這種語言以數據做為中心，而不是以標記語言為重點。
YAML 是一個可讀性高，用來表達數據序列的格式。
2、YAML 基本語法
# 1、 縮進的空格數目不重要，只要相同層級的元素左側對齊即可
# 2、 低版本縮進時不允許使用 Tab 鍵，只允許使用空格
# 3、 使用#標識注釋，從這個字符一直到行尾，都會被解釋器忽略
# 4、 使用---表示新的yaml文件開始
# 5、 大小寫敏感
3、YAML組成
1、控制器定義
2、被控制對象
apiVersion：v1 #必選，指定K8s部署的API的版本號
kind:Pod #必選，資源類型Pod
metadata: # 必選，記錄部署應用的元數據
name: nginx # 必選，符合 RFC 1035 規范的 Pod 名稱
namespace: web-testing # 可選，不指定默認為 default，Pod 所在的命名空間
labels: # 可選，標簽選擇器，一般用于 Selector
- app: nginx
annotations: # 可選，注釋列表
- app: nginx
spec: # 必選，用于部署容器的詳細信息
containers: # 必選，容器列表
- name: nginx #必選，容器名稱
image: nginx # 必選，容器的鏡像名稱
ports: #需要暴露的端口庫號列表
- name: string #端口的名稱
containerPort: 80 #容器需要監聽的端口號
workingDir: /usr/share/nginx/html #容器的工作目錄
1、YAML支持以下幾種數據類型：
- 純量：單個的、不可再分的值
- 對象：鍵值對的集合，又稱為映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
- 數組：一組按次序排列的值，又稱為序列（sequence） / 列表（list）
# 純量, 就是指的一個簡單的值，字符串、布爾值、整數、浮點數、Null、時間、日期
# 1 布爾類型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮點型
c3: 3.14
# 4 null類型
c4: ~ # 使用~表示null
# 5 日期類型
c5: 2021-08-02 # 日期必須使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 時間類型
c6: 2021-08-02T15:02:31+08:00 # 時間使用ISO 8601格式，時間和日期之間使用T連接，最后使用+代表時區
# 7 字符串類型
c7: heima # 簡單寫法，直接寫值 , 如果字符串中間有特殊字符，必須使用雙引號或者單引號包裹
c8: line1
line2 # 字符串過多的情況可以拆成多行，每一行會被轉化成一個空格
# 對象
# 形式一(推薦):
heima:
age: 15
address: Beijing
# 形式二(了解):
heima: {age: 15,address: Beijing}
# 數組
# 形式一(推薦):
address:
- 順義
- 朝陽
# 形式二(了解):
address: [順義,昌平]
2、小提示：
官網： https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json
1 書寫yaml切記 : 后面要加一個空格
2 如果需要將多段yaml配置放在一個文件中，中間要使用`---`分隔
3 下面是一個yaml轉json的網站，可以通過它驗證yaml是否書寫正確
4、yaml詳解
apiVersion：v1 #必選，指定K8s部署的API的版本號
kind:Pod #必選，資源類型Pod
metadata: # 必選，記錄部署應用的元數據
name: nginx # 必選，符合 RFC 1035 規范的 Pod 名稱
namespace: web-testing # 可選，不指定默認為 default，Pod 所在的命名空間
labels: # 可選，標簽選擇器，一般用于 Selector
- app: nginx
annotations: # 可選，注釋列表
- app: nginx
spec: # 必選，用于部署容器的詳細信息
containers: # 必選，容器列表
- name: nginx # 必選，符合 RFC 1035 規范的容器名稱
image: nginx:v1 # 必選，容器所用的鏡像的地址
imagePullPolicy: Always # 可選，鏡像拉取策略
workingDir: /usr/share/nginx/html # 可選，容器的工作目錄
volumeMounts: # 可選，存儲卷配置（容器內部掛載）
- name: webroot # 存儲卷名稱
mountPath: /usr/share/nginx/html # 掛載目錄
readOnly: true # 只讀
ports: # 可選，容器需要暴露的端口號列表
- name: http # 端口名稱
containerPort: 80 # 端口號
protocol: TCP # 端口協議，默認 TCP
env: # 可選，環境變量配置
- name: TZ # 變量名
value: Asia/Shanghai
- name: LANG
value: en_US.utf8
resources: # 可選，資源限制和資源請求限制
limits: # 最大限制設置
cpu: 1000m
memory: 1024MiB
requests: # 啟動所需的資源
cpu: 100m
memory: 512MiB
readinessProbe: # 可選，容器狀態檢查
httpGet: # 檢測方式
path: / # 檢查路徑
port: 80 # 監控端口
timeoutSeconds: 2 # 超時時間
initialDelaySeconds: 60 # 初始化時間
livenessProbe: # 可選，監控狀態檢查
exec: # 檢測方式
command:
- cat
- /health
httpGet: # 檢測方式
path: /_health
port: 8080
httpHeaders:
- name: end-user
value: jason
tcpSocket: # 檢測方式
port: 80
initialDelaySeconds: 60 # 初始化時間
timeoutSeconds: 2 # 超時時間
periodSeconds: 5 # 檢測間隔
successThreshold: 2 # 檢查成功為 2 次表示就緒
failureThreshold: 1 # 檢測失敗 1 次表示未就緒
securityContext: # 可選，限制容器不可信的行為
provoleged: false
restartPolicy: Always # 可選，默認為 Always
nodeSelector: # 可選，指定 Node 節點
region: subnet7
imagePullSecrets: # 可選，拉取鏡像使用的 secret
- name: default-dockercfg-86258
hostNetwork: false # 可選，是否為主機模式，如是，會占用主機端口
volumes: # 共享存儲卷列表（外部共享）
- name: webroot # 名稱，與上述對應
emptyDir: {} # 共享卷類型，空
hostPath: # 共享卷類型，本機目錄
path: /etc/hosts
secret: # 共享卷類型，secret 模式，一般用于密碼
secretName: default-token-tf2jp # 名稱
defaultMode: 420 # 權限
configMap: # 一般用于配置文件
name: nginx-conf
defaultMode: 420
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl explain pod.spec #查看參數
string : 跟字符串
Object ：
[]Object :
- name
5、快速編寫yaml文件
方式一：使用 kubectl create 命令生成yaml文件
方式二：使用 kubectl get 命令導處yaml文件
1、方式一：使用 kubectl create 命令生成yaml文件
# 1、生成yaml文件
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl create deployment web --image=nginx -o yaml --dry-run （但是不執行）
W0801 20:45:16.340376 74086 helpers.go:557] --dry-run is deprecated and can be replaced with --dry-run=client.
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web
name: web
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: web
strategy: {}
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
resources: {}
status: {}
參數：
--dry-run # 不執行
2、方式二：使用 kubectl get 命令導處yaml文件
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get deploy flannel -o=yaml --export > flannel1.yaml # 待確定
四、資源管理方式
-
1、命令式對象管理：直接使用命令去操作kubernetes資源
kubectl run nginx-pod --image=nginx --port=80 -
2、命令式對象配置：通過命令配置和配置文件去操作kubernetes資源
kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml -
3、聲明式對象配置：通過apply命令和配置文件去操作kubernetes資源
kubectl apply -f nginx-pod.yaml # 用于創建和更新資源
| 類型 | 操作對象 | 適用環境 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|---|
| 命令式對象管理 | 對象 | 測試 | 簡單 | 只能操作活動對象，無法審計、跟蹤 |
| 命令式對象配置 | 文件 | 開發 | 可以審計、跟蹤 | 項目大時，配置文件多，操作麻煩 |
| 聲明式對象配置 | 目錄 | 開發 | 支持目錄操作 | 意外情況下難以調試 |
1、命令式對象管理
1、kubectl命令
kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通過它能夠對集群本身進行管理，并能夠在集群上進行容器化應用的安裝部署。
kubectl命令的語法如下：
kubectl [command] [type] [name] [flags]
comand：指定要對資源執行的操作，例如create、get、delete
type：指定資源類型，比如deployment、pod、service
name：指定資源的名稱，名稱大小寫敏感
flags：指定額外的可選參數
# 1、查看所有pod
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-6799fc88d8-pcqrj 1/1 Running 2 11h
# 2、查看某個pod
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get pod nginx-6799fc88d8-pcqrj
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-6799fc88d8-pcqrj 1/1 Running 2 11h
# 3、查看某個pod,以yaml格式展示結果
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get pod nginx-6799fc88d8-pcqrj -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-6799fc88d8-pcqrj 1/1 Running 2 11h 10.244.1.12 k8s-n-01 <none> <none>
# 4、yaml語言展示
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get pod pod_name -o yaml
2、資源類型
kubernetes中所有的內容都抽象為資源，可以通過下面的命令進行查看:
kubectl api-resources
經常使用的資源有下面這些：
| 資源分類 | 資源名稱 | 縮寫 | 資源作用 |
|---|---|---|---|
| 集群級別資源 | nodes | no | 集群組成部分 |
| namespaces | ns | 隔離Pod | |
| pod資源 | pods | po | 裝載容器 |
| pod資源控制器 | replicationcontrollers | rc | 控制pod資源 |
| replicasets | rs | 控制pod資源 | |
| deployments | deploy | 控制pod資源 | |
| daemonsets | ds | 控制pod資源 | |
| jobs | 控制pod資源 | ||
| cronjobs | cj | 控制pod資源 | |
| horizontalpodautoscalers | hpa | 控制pod資源 | |
| statefulsets | sts | 控制pod資源 | |
| 服務發現資源 | services | svc | 統一pod對外接口 |
| ingress | ing | 統一pod對外接口 | |
| 存儲資源 | volumeattachments | 存儲 | |
| persistentvolumes | pv | 存儲 | |
| persistentvolumeclaims | pvc | 存儲 | |
| 配置資源 | configmaps | cm | 配置 |
| secrets | 配置 |
操作
kubernetes允許對資源進行多種操作，可以通過–help查看詳細的操作命令
# kubectl --help
經常使用的操作有下面這些：
| 命令分類 | 命令 | 翻譯 | 命令作用 |
|---|---|---|---|
| 基本命令 | create | 創建 | 創建一個資源 |
| edit | 編輯 | 編輯一個資源 | |
| get | 獲取 | 獲取一個資源 | |
| patch | 更新 | 更新一個資源 | |
| delete | 刪除 | 刪除一個資源 | |
| explain | 解釋 | 展示資源文檔 | |
| 運行和調試 | run | 運行 | 在集群中運行一個指定的鏡像 |
| expose | 暴露 | 暴露資源為Service | |
| describe | 描述 | 顯示資源內部信息 | |
| logs | 日志 | 輸出容器在 pod 中的日志 | |
| attach | 纏繞 | 進入運行中的容器 | |
| exec | 執行 | 執行容器中的一個命令 | |
| cp | 復制 | 在Pod內外復制文件 | |
| rollout | 首次展示 | 管理資源的發布 | |
| scale | 規模 | 擴(縮)容Pod的數量 | |
| autoscale | 自動調整 | 自動調整Pod的數量 | |
| 高級命令 | apply | rc | 通過文件對資源進行配置 |
| label | 標簽 | 更新資源上的標簽 | |
| 其他命令 | cluster-info | 集群信息 | 顯示集群信息 |
| version | 版本 | 顯示當前Server和Client的版本 |
下面以一個namespace / pod的創建和刪除簡單演示下命令的使用：
# 1、創建一個namespace
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl create namespace dev
namespace/dev created
# 2、獲取namespace
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get namespaces （縮寫ns）
NAME STATUS AGE
default Active 3d8h
dev Active 6s
kube-node-lease Active 3d8h
kube-public Active 3d8h
kube-system Active 3d8h
kubernetes-dashboard Active 23h
# 3、在此namespace下創建并運行一個nginx的Pod
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl run pod --image=nginx -n dev
pod/pod created
# 4、查看新創建的pod
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get pod -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod 1/1 Running 0 57s
# 5、查看pod詳情
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl describe pods -n dev
Name: pod
Namespace: dev
Priority: 0
Node: k8s-n-02/192.168.15.113
Start Time: Mon, 02 Aug 2021 23:45:41 +0800
Labels: run=pod
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 10.244.2.7
IPs:
IP: 10.244.2.7
Containers
# 6、刪除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod
pod "pod" deleted
# 7、刪除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
2、命令式對象配置
命令式對象配置就是使用命令配合配置文件一起來操作kubernetes資源。
1） 創建一個nginxpod.yaml，內容如下
[root@k8s-m-01 ~]# vim nginxpod.yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: dev
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginxpod
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx-containers
image: nginx:latest
2）執行create命令，創建資源：
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created
此時發現創建了兩個資源對象，分別是namespace和pod
3）執行get命令，查看資源：
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME STATUS AGE
namespace/dev Active 39s
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginxpod 1/1 Running 0 39s
這樣就顯示了兩個資源對象的信息
4）執行delete命令，刪除資源：
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
此時發現兩個資源對象被刪除了
總結:
命令式對象配置的方式操作資源，可以簡單的認為：命令 + yaml配置文件（里面是命令需要的各種參數）
3、聲明式對象配置
聲明式對象配置跟命令式對象配置很相似，但是它只有一個命令apply。
# 1、首先執行一次kubectl apply -f yaml文件，發現創建了資源
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created
# 2、再次執行一次kubectl apply -f yaml文件，發現說資源沒有變動
[root@k8s-m-01 ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
4、總結
# 總結:
其實聲明式對象配置就是使用apply描述一個資源最終的狀態（在yaml中定義狀態）
使用apply操作資源：
如果資源不存在，就創建，相當于 kubectl create
如果資源已存在，就更新，相當于 kubectl patch
擴展：kubectl可以在node節點上運行嗎 ?
kubectl的運行是需要進行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node節點運行此命令，需要將master上的.kube文件復制到node節點上，即在master節點上執行下面操作：
scp -r HOME/.kube n1: HOME/
使用推薦: 三種方式應該怎么用 ?
# 1、創建/更新資源
使用聲明式對象配置 kubectl apply -f XXX.yaml
# 2、刪除資源 使用命令式對象配置
kubectl delete -f XXX.yaml
# 3、查詢資源 使用命令式對象管理
kubectl get(describe) 資源名稱
浙公網安備 33010602011771號