k8s笔记1- 初步认识k8s

k8s简介：

kubernetes，俗称k8是，用于自动部署，扩缩和管理容器化应用程序的开源系统，它将组成应用程序的容器，组合成逻辑单元，便于管理和服务发现。

k8s的作用

自动化上线和回滚、存储编排、自动装箱、ipv4和ipv6双协议、自我修复、服务发现与负载均衡、secret和配置管理、批量执行、水平扩缩、为扩展性设计

k8s核心组件

1. etcd：分布式高性能数据库，key-value的形式存储节点上部署的容器信息等
2. api-server：资源操作入口，提供认证、授权、访问控制、api注册和发现等机制
3. controller manager：负责维护集群状态、故障检测、自动扩展、滚动更新等
4. scheduler：负责资源的调度，按照预定的调度策略将pod调度到相应的节点上
5. kubelet：负责维护容器的生命周期和CVI、CNI的管理
6. kubectl：在master节点上对k8s集群运行命令

Pod：

k8s本身是以容器运行在目标机器上，每个k8s节点被称为Node，k8s集群是一组node机器组成的，k8s不直接无操作容器，而是提供了一个pod组件，封装了一组容器，容器都被pod管理。

Pod是 K8s的最小的可部署的计算单元，它是Kubernetes创建和管理的。一个Pod通常包含一个或者多个容器，这些容器会共享存储、网络资源和运行配置

可以通过一个YAML或JSON格式的配置文件定义Pod属性，包括容器镜像、环境变量、存储卷等。然后使用Kubernetes API或命令行工具（如kubectl）来创建和管理Pods。

k8s组件创建pod流程

1. 在master节点写yaml，描述对容器的运行要求，创建pod的要求
2. 使用kubectl命令创建应用这个资源的描述文件，开始k8s组件交互,把命令发给api-server
3. api-server 利用本地https证书验证 kubectl请求是否被允许
4. api-server 将pod创建信息记录到etcd数据库中，如应用的镜像版本、容器名、端口等
5. api-server通知scheduler准备pod的调度
6. scheduler调度从etcd中获取pod的部署信息，判断出一个合适的node节点准备部署pod
7. scheduler告知api-server决定部署pod的node节点
8. apiserver将部署信息写入etcd中
9. api-server通知远程具体的机器去读取etcd中的信息，根据这些信息创建pod

YAML语言介绍：

YAML语言是一个类似xml、json的标志性语言，以数据为中心。

格式如下：

#yml格式
user:
  age: 18
  address: zhengzhou

YMAL语法：

1. 大小写敏感
2. 使用空格缩进表示层级关系，高版本可以使用tab
3. 缩进空格数不重要，但是同层级的元素需要相同，左对齐

4. 表示注释

数据类型：

纯量：单个的不可再分的值（字符串、布尔、整数、浮点、null、时间、日期）

对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/哈希（hash）/字典（dictionary）

数组：一组按照次序排列的值，又称为序列（sequence）/列表（list）

纯量

布尔：true 或false

整型：整数，例如123、345等

浮点：小数，例如3.1415926

null：不写值 或者写～，建议～

日期：必须使用iso 8601格式，即yyyy-mm-dd

时间：必须使用iso 8601格式，即2024-01-03T14:47:00+08:00 时间和日期用T链接，+后边是时区

字符串：直接写值，如果有特殊符号，必须使用单/双引号包裹

对象:

#yml格式对象格式1 -- 推荐
user:
  age: 18
  address: zhengzhou

#yml格式对象格式2
user: {age: 18,address: zhengzhou}
  

数组

格式1 -- 推荐
address: -zhengzhou
         -beijing
--格式2。
address: {zhengzhou,beijing}

一个yml文件如果想写两段yml内容，中间使用 --- 隔开

address: -zhengzhou
         -beijing

---

address: -zhengzhou
         -beijing

资源管理方式

1.命令式对象管理：直接使用命令操作Kubernetes资源

例如：kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

kubectl 固定写法 ，要执行的指令，--image=nginx:1.17.1 --port=80 要干的事

2.命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作Kubernetes资源

例如：kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

kubectl固定写法 ，create/patch要执行的指令，nginx-pod.yaml通过配置文件执行

3.声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作Kubernetes资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

对比第二条，apply 只能更新或创建资源

类型	操作对象	适用环境	优点	缺点
命令式对象管理	对象	测试	简单	只能操作对象，无法审计跟踪
命令式对象配置	文件	开发	可以审计跟踪	项目较大时，配置文件会很多，操作麻烦
声明式对象配置	目录	开发	支持目录操作	意外情况下难以调试

命令式对象管理

kubectl是Kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署

语法：kubectl [command] [type] [name] [flags]

• command:指定要对资源的操作，例如：create get delete
• type：指定资源类型，deployment、pod、service
• name：指定资源的名称，名称大小写敏感
• flags：指定额外可选参数

案例

#创建一个名为 dev的namespace 名称为

kubectl create ns dev

#查看已有namespace

kubectl get ns

#在dev中创建一个nginx 的应用（pod）

kubectl run pod --image=nginx:1.17.1 -n dev

#查看 dev中的pod

kubectl get pod -n dev

#查看创建过程

kubectl describe pods pod -n dev

#删除namespace dev

kubectl delete ns dev

命令式对象配置

1.创建一个nginxpod.yaml,内容如下

apiVersion: v1 
#创建一个 namespcae
kind: Namespace 
#namespcae 名称为dev
metadata: 
  name: dev 

---

apiVersion: v1 
#创建一个 pod
kind: Pod 
#pod名称为 nginxpod ，在dev的namespace中
metadata: 
  name: nginxpod
  namespace: dev 
# pod 中容器的名字是nginx-containers， 镜像为nginx:1.17.1
spac: 
# 注意containers 是一个数组 name和image是一组数据，注意对齐
  containers:
    - name: nginx-containers
      image: nginx:1.17.1

2.使用create 创建资源

kubectl create -f nginxpod.yaml 

3.可以使用delete 和配置文件删除 namespace 和 pod

kubectl delete  -f nginxpod.yaml 

声明式对象配置

使用声明式对象配置就是使用apply描述一个资源的最终状态（yaml）中定义的状态

kubectl apply -f yaml文件

使用apply操作资源

如果资源不存在就创建，等同于 kubectl create

如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch

root@***:/usr/local/k8code# kubectl delete  -f nginxpod.yaml 
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
root@***:/usr/local/k8code# kubectl get ns dev
Error from server (NotFound): namespaces "dev" not found
##资源不存在时会直接创建
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev created
pod/nginxpod created
##资源已存在，但是资源文件没有更新
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
##做了资源文件更新后可以看到 pod/nginxpod configured 配置有变更
root@***:/usr/local/k8code# vi nginxpod.yaml 
root@***:/usr/local/k8code# kubectl apply -f nginxpod.yaml 
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod configured
##使用create 操作已存在资源，会抛出错误
root@***:/usr/local/k8code# kubectl create -f nginxpod.yaml 
Error from server (AlreadyExists): error when creating "nginxpod.yaml": namespaces "dev" already exists
Error from server (AlreadyExists): error when creating "nginxpod.yaml": pods "nginxpod" already exists