kubernetes系列06—kubernetes資源清單定義入門

本文收錄在容器技術學習系列文章總目錄 1、認識kubernetes資源 1.1 常用資源/對象 workload工作負載型資源：pod，ReplicaSet,Deployment,StatefulSet，daemonset，job... 伺服器發現及均衡：Service，Lngress... 配置與 ...

本文收錄在容器技術學習系列文章總目錄

1、認識kubernetes資源

1.1 常用資源/對象

workload工作負載型資源：pod，ReplicaSet,Deployment,StatefulSet，daemonset，job...
伺服器發現及均衡：Service，Lngress...
配置與存儲：volume，CSI
- configmap，secret
- downwardAPI
集群級資源
- namespace，node，role，clusterrole，rolebinding，clusterrolebinding
元數據型資源
- HPA，podtemplate，limitrange

1.2 創建資源的方法

apiserver 僅接受JSON格式的資源定義；
yaml格式提供配置清單，apiserver 可自動將其轉為JSON格式，而後再提交；

1.3 大部分（主流）資源的配置清單：有5個一級欄位組成

apiserver：group/version
- 查詢當前支持哪些apiserver：$ kubectl api-versions
kind：資源類別
metadata：元數據
- name：名稱
- namespace：名稱空間
- labels：標簽
- annotation：資源註解
- selfLink：每個資源的引用PATH，/api/GROUP/VERSION/namespaces/NAMESPACE/TYPE/NAME
spec：期望的狀態（disired state），期望資源應該用於什麼特性
status：當前狀態（current state），本欄位由kubernetes集群維護，用戶不能自己定義

1.4 使用kubectl explain查詢每個資源如何配置

（1）例如查詢如何定義pod資源

[root@master ~]# kubectl explain pod
KIND:     Pod
VERSION:  v1

DESCRIPTION:
     Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is
     created by clients and scheduled onto hosts.

FIELDS:
   apiVersion	<string>
... ...
   kind	<string>
... ...

   metadata	<Object>
... ...
   spec	<Object>
... ...
   status	<Object>
... ...

（2）能一級一級進入查詢；如查詢定義pod 的metadata欄位

[root@master ~]# kubectl explain pod.spec
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: spec <Object>

DESCRIPTION:
... ...

FIELDS:
... ..
   affinity	<Object>
... ...
[root@master ~]# kubectl explain pod.spec.containers
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: containers <[]Object>

DESCRIPTION:
... ...
FIELDS:
   args	<[]string>
... ...
   command	<[]string>
... ...

自己定義資源時，不清楚如何定義，可以進行快速的查詢

1.5 示例

（1）查詢集群中的pod（上篇創建的pod）

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
client                        1/1       Running   0          4h
myapp-848b5b879b-9slqg        1/1       Running   0          46m
myapp-848b5b879b-wtrjr        1/1       Running   0          46m
myapp-848b5b879b-z2sqc        1/1       Running   0          46m

（2）-o yaml輸出為yaml格式，查看pod創建的操作

[root@master ~]# kubectl get pod myapp-848b5b879b-9slqg -o yaml
apiVersion: v1  #api版本
kind: Pod  #資源類別
metadata:  #元數據
  annotations:
    cni.projectcalico.org/podIP: 10.244.1.60/32
  labels:
    pod-template-hash: "4046164356"
    run: myapp
  name: myapp-848b5b879b-9slqg
  namespace: default
... ...
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/myapp-848b5b879b-9slqg
spec:  #規格、規範；期望資源應該用於什麼特性；期望目標狀態
... ...
status:  #當前狀態
... ...

1.6 演示：基於yaml格式文件，創建pod

[root@master ~]# mkdir manifests
[root@master ~]# cd manifests/

（1）編寫pod-demo.yaml文件

創建2個容器，一個運行nginx；一個在busybox中執行sleep命令

[root@master manifests]# vim pod-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  #labels: {app:myapp, tier:frontend} #映射可以寫為{}形式;
  labels: #也可以在下邊分級寫
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    #command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"]  #列表可以寫為[]形式;
    command: #也可以在下邊分級寫,要加-
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "sleep 3600"

（2）基於pod-demo.yaml 文件創建create pod

[root@master manifests]# kubectl create -f pod-demo.yaml 
pod/pod-demo created

（3）驗證

① 查詢創建pod的信息

[root@master manifests]# kubectl create -f pod-demo.yaml
pod/pod-demo created
[root@master manifests]# kubectl get pods -o wide
NAME       READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
pod-demo   2/2       Running   0          1m        10.244.1.61   node1
---查看詳細信息
[root@master manifests]# kubectl describe pods pod-demo
Name:               pod-demo
Namespace:          default
... ...

② 訪問pod中的服務

[root@master manifests]# curl 10.244.1.61
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
---查詢pod產生的日誌
[root@master manifests]# kubectl logs pod-demo myapp
192.168.130.104 - - [23/Jan/2019:05:35:35 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 65 "-" "curl/7.29.0" "-"

③ 基於yaml文件刪除pod

[root@master manifests]# kubectl delete -f pod-demo.yaml 
pod "pod-demo" deleted
[root@master manifests]# kubectl get pods
No resources found.

2、Pod資源

2.1 Pod資源常用選項

metadata.label：標簽
- key=value
  - key：字母、數字、_、-、.
  - value：可以為空，只能字母或數字開頭及結尾，中間可使用字母、數字、_、-、.
metadata.annotations：資源註解
spec.containers <[]object>
- - name：容器名稱
- image：鏡像
- imagePullPolicy：下載鏡像規則，若鏡像時latest標簽，預設是Always；否則預設IfNotPresen
  - Always總是鏡像，Never不下載鏡像，IfNotPresent本地有則不下載
- ports：從容器中公開的埠列表
  - containerPort：Pod中服務的埠號
  - hostIP：暴露綁定在主機哪個IP上
  - hostPort：暴露在主機的埠號
  - name：暴露這個埠的名稱
- args：參數
- command：執行命令
spec.nodeSelector：節點標簽選擇器

2.2 演示

（1）修改pod-demo.yaml文件

[root@master manifests]# vim pod-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  #labels: {app:myapp, tier:frontend} #映射可以寫為{}形式;
  labels: #也可以在下邊分級寫
    app: myapp
    tier: frontend
  annotations:
    along.com/created-by: "cluster admin"
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    - name: https
      containerPort: 443
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    #command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"]  #列表可以寫為[]形式;
    command: #也可以在下邊分級寫,要加-
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "sleep 3600"
  nodeSelector:
    disktype: ssd

（2）將node1節點打上disktype=ssd的標簽

[root@master manifests]# kubectl label node node1 disktype=ssd
[root@master manifests]# kubectl get nodes node1 --show-labels
NAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION   LABELS
node1     Ready     <none>    140d      v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,disktype=ssd,kubernetes.io/hostname=node1

（3）基於yaml文件創建pod

[root@master manifests]# kubectl create -f pod-demo.yaml 
pod/pod-demo created

（4）驗證

--- pod只會創建到node1節點上，因為node1的disktype=ssd標簽
[root@master manifests]# kubectl get pod -o wide
NAME       READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
pod-demo   2/2       Running   0          11s       10.244.1.68   node1
--- -l 指定標簽，實現標簽過濾
[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels -l app
NAME       READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELS
pod-demo   2/2       Running   0          30s       app=myapp,tier=frontend

3、Pod健康檢測

3.1 pod健康檢測介紹

pod健康檢測分為存活性探測、就緒型探測；這在生產環境幾乎是必須配置的；
如果沒有就緒型探測；pod一啟動就會被分配用戶流量；若pod中的服務像tomcat等，需要時間啟動；就會導致有一定時間，用戶訪問不到服務；
如果沒有存活性探測：pod中服務一旦失敗，沒有檢測，不會將容器重啟關閉；也會導致用戶訪問服務失敗。

3.2 pod健康檢測選項

（1）在spec欄位下、containers欄位配置，可使用explain查看詳細用法

$ kubectl explain pod.spec.containers.

livenessProbe 存活性探測
- exec：指定檢測的命令
- failureThreshold：連續失敗次數被認為失敗，預設為3，最小值為1
- httpGet：指定要執行的http請求
- initialDelaySeconds：在容器啟動多少秒後再檢測
- periodSeconds：每隔多少秒探測一次；預設為10秒。最低限度值是1
- successThreshold：連續成功次數認為服務正常
- tcpSocket：定涉及TCP埠的操作
- timeoutSeconds:探測超時的秒數，預設為1秒
readinessProbe 就緒型探測（和livenessProbe 存活性探測選項一樣）

（2）pod中容器掛了，是否重啟pod

$ kubectl explain pod.spec.restartPolicy.

Always：總是重啟（預設）
OnFailure：只有容器狀態為錯誤時，才重啟
Never：絕不重啟

3.3 演示：exec方式實現存活性探測

（1）編寫yaml文件

當探測到/tmp/healthy文件不存在時，認為服務故障；

容器在30秒後執行刪除/tmp/healthy文件

[root@master manifests]# vim liveness-exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -f /tmp/healthy; sleep 3600"]
    livenessProbe:
      exec:
        command: ["test","-e","/tmp/healthy"]
      initialDelaySeconds: 1  #在容器啟動後1秒開始檢測
      periodSeconds: 3  #每隔3秒探測一次
  restartPolicy: Always  #總是重啟pod

（2）創建運行pod

[root@master manifests]# kubectl create -f liveness-exec.yaml 
pod/liveness-exec-pod created
[root@master manifests]# kubectl get pods
NAME                READY     STATUS        RESTARTS   AGE
liveness-exec-pod   1/1       Running       0          6s

（3）等30s，容器就會檢測失敗，重啟pod；使用describe可以查看詳細信息

[root@master manifests]# kubectl describe pods liveness-exec-pod
... ...
    State:          Running
      Started:      Wed, 23 Jan 2019 16:58:09 +0800
    Last State:     Terminated  #上次狀態為終止
      Reason:       Error
      Exit Code:    137
      Started:      Wed, 23 Jan 2019 16:57:01 +0800
      Finished:     Wed, 23 Jan 2019 16:58:09 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  1  #重啟次數1次
    Liveness:       exec [test -e /tmp/healthy] delay=1s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
... ...

3.4 演示：httpget方式實現存活性探測

（1）編寫yaml文件，創建並運行pod

當探測不到容器內80埠，和提供80埠的/index.html文件時，認為服務故障；

[root@master manifests]# vim liveness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpget:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
  restartPolicy: Always
[root@master manifests]# kubectl create -f liveness-httpget.yaml
pod/liveness-httpget-pod created

（2）手動連入容器，刪除index.html文件

[root@master manifests]# kubectl exec -it liveness-httpget-pod -- /bin/sh
/ # rm -f /usr/share/nginx/html/index.html

（3）容器會檢測失敗，重啟pod；使用describe可以查看詳細信息

[root@master manifests]# kubectl describe pods liveness-httpget-pod
... ...
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Wed, 23 Jan 2019 17:10:03 +0800
    Last State:     Terminated  #上次狀態為終止
      Reason:       Completed
      Exit Code:    0
      Started:      Wed, 23 Jan 2019 17:08:22 +0800
      Finished:     Wed, 23 Jan 2019 17:10:03 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  1  #重啟次數1次
    Liveness:       http-get http://:http/index.html delay=1s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
... ...

3.5 演示：exec方式實現就緒性探測

（1）編寫yaml文件，創建啟動容器

當探測到/tmp/healthy文件不存在時，就認為服務就緒不成功；pod啟動失敗；

[root@master manifests]# vim readiness-exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-exec-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-exec-container
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    #command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -f /tmp/healthy; sleep 3600"]
    command: ["sleep 3600"]
    readinessProbe:
      exec:
        command: ["test","-e","/tmp/healthy"]
      periodSeconds: 3
  restartPolicy: Always
[root@master manifests]# kubectl create -f readiness-exec.yaml
pod/readiness-exec-pod created

（2）查看，pod啟動就緒失敗

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                 READY     STATUS              RESTARTS   AGE
readiness-exec-pod   0/1       RunContainerError   1          12s

4、Pod啟動前/後鉤子

4.1 介紹

pod在啟動前後都可以設置鉤子hook；在spec.containers.lifecycle欄位下設置；
postStart：創建容器後立即調用PostStart操作；如果失敗，根據重啟策略終止；
preStop：在容器終止之前立即調用PreStop操作，該容器在處理程式完成後終止

4.2 語法

$ kubectl explain pod.spec.containers.lifecycle

postStart
- exec：指定了要採取的命令；
- httpGet：指定要執行的http請求;
- tcpSocket：指定涉及TCP埠的操作
preStop （和postStart命令一樣）

4.3 演示：使用exec設置pod啟動前鉤子

（1）編寫yaml文件，創建啟動容器

啟動容器前，先創建準備一個httpd服務的主頁面文件/tmp/index.html

[root@master manifests]# vim poststart-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: poststart-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name:  poststart-container
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    lifecycle:
      postStart:
        exec:
          command: ['/bin/sh','-c','echo hello > /tmp/index.html']
    command: ['/bin/sh','-c','/bin/httpd -f -h /tmp']
[root@master manifests]# kubectl create -f poststart-pod.yaml 
pod/poststart-pod created

（2）驗證，訪問服務

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME            READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
poststart-pod   1/1       Running   0          26s       10.244.2.69   node2
[root@master ~]# curl 10.244.2.69
hello