云原生系列-K8S实战

K8S实战

• [1. K8S 资源创建方式](#1. K8S 资源创建方式)
• [2. NameSpace 资源创建](#2. NameSpace 资源创建)
• [3. Pod](#3. Pod)
• [4. Deployment](#4. Deployment)
• [5. Service](#5. Service)
• [6. Ingress](#6. Ingress)
• [7. 存储抽象](#7. 存储抽象)
• • [1. 环境准备](#1. 环境准备)
  • [2. PV&PVC](#2. PV&PVC)
  • • [1） 创建PV池](#1） 创建PV池)
    • [2） PVC创建与绑定](#2） PVC创建与绑定)
  • [3. ConfigMap 抽取应用配置，并且可以自动更新](#3. ConfigMap 抽取应用配置，并且可以自动更新)
  • • [1） redis 示例](#1） redis 示例)
    • 2) 创建pod 创建pod)
    • [3） 检查默认配置](#3） 检查默认配置)
    • [4） 修改 config map](#4） 修改 config map)
    • 5）检查是否热更新
  • [4. Secret](#4. Secret)

1. K8S 资源创建方式

1. 使用命令行创建
2. 使用YAML文件创建

2. NameSpace 资源创建

命名空间用来对集群资源进行划分。默认只隔离资源，不隔离网络。

1. 使用命令行

kubectl create ns hello
kubectl delete ns hello

2. 使用YAML创建
   先创建hello.yaml,向里面追加以下代码。
   执行命令：kubectl apply -f helo.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: hello

4. namespace 使用
   namespace 默认命名空间是叫 default ，我们使用kubectl get pods 是获取默认default下的资源，所以我们需要使用 kubectl get pods -A 才能获取所有的资源。
   如果访问某个命名空间下的资源：kubectl get pod -n XXX ,XXX代表命名空间。

3. Pod

运行中的一组容器，pod是k8s的最小单位。

pod 和 docker 中的容器区别：

• 首先先运行一个容器
• kubectl run mynginx --image=nginx
• 然后写YAML 定义pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx    # pod 名字
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx

• pod 里面可以启动多个服务
• 此时的应用还不能外部访问

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
    args: ["nginx", "-g", "daemon off;", "-c", "/etc/nginx/nginx.conf"]
    ports:
      - containerPort: 8080  # Nginx 监听 8080 端口
  - image: tomcat:8.5.68
    name: tomcat
    env:
      - name: CATALINA_OPTS
        value: "-Dport.http=9090"  # Tomcat 监听 9090 端口
    ports:
      - containerPort: 9090  # Tomcat 监听 9090 端口

# 查看default名称空间的Pod
kubectl get pod 
# 描述
kubectl describe pod 你自己的Pod名字
# 删除
kubectl delete pod Pod名字
# 查看Pod的运行日志
kubectl logs Pod名字

# 每个Pod - k8s都会分配一个ip
kubectl get pod -owide
# 使用Pod的ip+pod里面运行容器的端口
curl 192.168.169.136

# 集群中的任意一个机器以及任意的应用都能通过Pod分配的ip来访问这个Pod

• 可视化界面创建pod

4. Deployment

控制Pod，使Pod拥有多副本，自愈，扩缩容等能力。

1. 自愈功能

# 清除所有Pod，比较下面两个命令有何不同效果？
kubectl run mynginx --image=nginx     // 最初的方法 

kubectl create deployment mytomcat --image=tomcat:8.5.68   // 创建了一次部署
# 自愈能力  使用deployment启动的应用不怕应用崩溃，有自愈机制

# 查询
kubectl get deploy

#删除
kubectl delete deploy mytomcat 

2. 多副本能力

• 使用命令行

kubectl create deployment my-dep --image=nginx --replicas=3  
#  --replicas=3   将一个应用 

• 使用配置文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-dep
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-dep
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx

3. 扩缩容
   

kubectl scale --replicas=5 deployment/my-dep

kubectl edit deployment my-dep
# 修改yaml方式
#修改 replicas 

4. 自愈、故障转移

   ● 停机

   ● 删除Pod

   ● 容器崩溃

5. 滚动更新

• 支持不停机更新。 先启动新pod，新pod运行成功，连接至新pod，删除旧pod连接。
  

# 将 deployment/my-dep nginx 升级成 1.16.1 版本
kubectl set image deployment/my-dep nginx=nginx:1.16.1 --record
kubectl rollout status deployment/my-dep

6. 版本回退

#历史记录
kubectl rollout history deployment/my-dep


#查看某个历史详情
kubectl rollout history deployment/my-dep --revision=2

#回滚(回到上次)
kubectl rollout undo deployment/my-dep

#回滚(回到指定版本)
kubectl rollout undo deployment/my-dep --to-revision=2

https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/

5. Service

• 将一组 Pods 公开为网络服务的抽象方法。

1. ClusterIP

• 命令行

#暴露Deploy   暴露名为my-dep 的deployment 80端口，用8000 端口访问，使用service的ip：暴漏端口，可以实现负载均衡  
# 还支持 服务名.所在的名称空间.svc     例如：my-dep.default.svc：8000  集群内使用
kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80

# 查看
kubectl get service

#使用标签检索Pod
kubectl get pod -l app=my-dep

• YAML

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  selector:
    app: my-dep
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80

2. NodePort
   

NodePort 集群外也可以访问

kubectl expose deployment my-dep --port=8000 --target-port=80 --type=NodePort

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: my-dep
  name: my-dep
spec:
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: my-dep
  type: NodePort

NodePort范围在 30000-32767 之间

6. Ingress

1. 安装

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v0.47.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

#修改镜像
vi deploy.yaml
#将image的值改为如下值：
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/ingress-nginx-controller:v0.46.0

# 检查安装的结果
kubectl get pod,svc -n ingress-nginx

kubectl get ing 

# 最后别忘记把svc暴露的端口要放行

2. 使用

• 先做一个测试环境

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-server
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: hello-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-server
    spec:
      containers:
      - name: hello-server
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/hello-server
        ports:
        - containerPort: 9000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-demo
  name: nginx-demo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-demo
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-demo
  name: nginx-demo
spec:
  selector:
    app: nginx-demo
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: hello-server
  name: hello-server
spec:
  selector:
    app: hello-server
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 9000

• 实现域名访问，达到访问不同的服务

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.atguigu.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "demo.atguigu.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/nginx"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

/nginx 和 / 效果不同。

• 路径重写

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  annotations: // 注解信息
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.atguigu.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "demo.atguigu.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/nginx(/|$)(.*)"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

• 流量限制

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-limit-rate
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/limit-rps: "1"    //每秒放一个请求
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "haha.atguigu.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Exact   // 精确匹配 
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: nginx-demo
            port:
              number: 8000

7. 存储抽象

1. 环境准备

• 所有节点安装nfs-utils
  yum install -y nfs-utils
• 主节点

#nfs主节点  在master节点暴漏nfs/data目录 ，* 代表所有人 insecure 非安全 rw 读写 sync 同步
echo "/nfs/data/ *(insecure,rw,sync,no_root_squash)" > /etc/exports

mkdir -p /nfs/data
systemctl enable rpcbind --now   启动rpcbind服务
systemctl enable nfs-server --now
#配置生效
exportfs -r

• 从节点

#172.31.0.4 为 主节点私有IP 
showmount -e 172.31.0.4

#执行以下命令挂载 nfs 服务器上的共享目录到本机路径 /root/nfsmount
mkdir -p /nfs/data

mount -t nfs 172.31.0.4:/nfs/data /nfs/data
# 写入一个测试文件
echo "hello nfs server" > /nfs/data/test.txt

• 原生方式数据挂载 服务删除后挂在卷的内容不会删除

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-pv-demo
  name: nginx-pv-demo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pv-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pv-demo
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
        - name: html
          nfs:
            server: 172.31.0.4
            path: /nfs/data/nginx-pv

2. PV&PVC

PV：持久卷（Persistent Volume），将应用需要持久化的数据保存到指定位置

PVC：持久卷申明（Persistent Volume Claim），申明需要使用的持久卷规格

1） 创建PV池

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv01-10m
spec:
  capacity:
    storage: 10M
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/01
    server: 172.31.0.4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv02-1gi
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/02
    server: 172.31.0.4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv03-3gi
spec:
  capacity:
    storage: 3Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/03
    server: 172.31.0.4

2） PVC创建与绑定

• 创建PVC

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx-pvc
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 200Mi
  storageClassName: nfs

• 创建pod绑定PVC

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-deploy-pvc
  name: nginx-deploy-pvc
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-deploy-pvc
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deploy-pvc
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
        - name: html
          persistentVolumeClaim:
            claimName: nginx-pvc

• 查看 kubectl get pvc

3. ConfigMap 抽取应用配置，并且可以自动更新

配置文件挂载

1） redis 示例

• 创建配置，redis保存到k8s的etcd；

• 创建一个configmap

  kubectl create cm redis-conf --from-file=redis.conf

• 获取配置集 kubectl get cm

• 查看 kubectl get cm redis-conf -oyaml

apiVersion: v1
data:    #data是所有真正的数据，key：默认是文件名   value：配置文件的内容
  redis.conf: |
    appendonly yes
kind: ConfigMap
metadata:
  name: redis-conf
  namespace: default

2) 创建pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis
    command:
      - redis-server
      - "/redis-master/redis.conf"  #指的是redis容器内部的位置
    ports:
    - containerPort: 6379
    volumeMounts:  # 卷挂载
    - mountPath: /data
      name: data
    - mountPath: /redis-master  # /redis-master 
      name: config
  volumes:
    - name: data
      emptyDir: {}
    - name: config
      configMap:
        name: redis-conf
        items:
        - key: redis.conf
          path: redis.conf

3） 检查默认配置

kubectl exec -it redis -- redis-cli

127.0.0.1:6379> CONFIG GET appendonly
127.0.0.1:6379> CONFIG GET requirepass

4） 修改 config map

配置文件会自动热更新。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: example-redis-config
data:
  redis-config: |
    maxmemory 2mb
    maxmemory-policy allkeys-lru 

5）检查是否热更新

kubectl exec -it redis -- redis-cli

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory
127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

检查指定文件内容是否已经更新

修改了CM。Pod里面的配置文件会跟着变

配置值未更改，因为需要重新启动 Pod 才能从关联的 ConfigMap 中获取更新的值。

原因：我们的Pod部署的中间件自己本身没有热更新能力

4. Secret

• Secret 对象类型用来保存敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 SSH 密钥。 将这些信息放在 secret 中比放在 Pod 的定义或者 容器镜像 中来说更加安全和灵活。

kubectl create secret docker-registry dfh-docker \
--docker-username=123\
--docker-password=123456\
[email protected]

##命令格式
kubectl create secret docker-registry regcred \
  --docker-server=<你的镜像仓库服务器> \
  --docker-username=<你的用户名> \
  --docker-password=<你的密码> \
  --docker-email=<你的邮箱地址>

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: private-nginx
spec:
  containers:
  - name: private-nginx
    image: dfh/guignginx:v1.0
  imagePullSecrets:
  - name: dfh-docker