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K8S陈述式管理方式

来源：伴沃教育

陈述式资源管理方式

查看版本信息

查看版本信息：kubectl version

查看资源对象简写

查看资源对象简写：kubectl api-resources

查看集群信息

查看集群信息：kubectl cluster-info

内容太多，使用kubectl cluster-info dump | less查看，或者重定向到文件中查看

配置kubectl自动补全

配置kubectl自动补全：在/etc/bashrc文件最后添加source <(kubectl completion bash)，之后每次切换shell环境都会自动加载该命令

node节点查看日志

node节点查看日志：journalctl -u kubelet -f

基本信息查看

kubectl get <resource> [-o wide|json|yaml] [-n namespace] 获取资源的相关信息，-n 指定命令空间，-o 指定输出格式。

resource可以是具体资源名称，如pod nginx-xxx;也可以是资源类型，如pod；或者all（仅展示几种核心资源，并不完整）
--all-namespaces或-A：表示显示所有命令空间，
--show-labels：显示所有标签
-l app：仅显示标签为app的资源
-l app=nginx：仅显示包含app标签，且值为nginx的资源

查看master节点状态

查看master节点状态：kubectl get componentstatuses或kubectl get cs

查看命令空间

查看命令空间：kubectl get namespace或kubectl get ns
命令空间的作用：用于允许不同命令空间的相同类型的资源重名的

查看default命名空间的所有资源

查看default命名空间的所有资源：kubectl get all [-n default]

创建命名空间

创建命名空间：kubectl create ns 名称

删除命名空间

删除命名空间：kubectl delete namespace 名称

在命名空间kube-public创建副本控制器(deployment) 来启动Pod (nginx-test)

在命名空间kube-public创建副本控制器(deployment) 来启动Pod (nginx-test)：kubectl create deployment nginx-test --image=nginx -n kube-public

描述某个资源的详细信息

描述某个资源的详细信息：kubectl describe deployment nginx-test -n kube-public或 kubectl describe pod nginx-test-795d659f45-lxvj8 -n kube-public

查看命名空间kube-public中的pod信息

查看命名空间kube-public中的pod信息：kubectl get pods -n kube-public

kubectl exec登录容器

区别：kubectl exec可以跨主机登录容器，docker exec只能在容器所在主机上登录
kubectl exec登录容器：kubectl exec -it nginx-test-795d659f45-lxvj8 bash -n kube-public

删除(重启) pod资源

删除(重启) pod资源，由于存在deployment/rc之类的副本控制器，删除pod也会重新拉起来
删除(重启) pod资源：kubectl delete pod nginx-test-795d659f45-lxvj8 -n kube-public

当运行的副本数不满足期望副本数时，会自动创建副本。

若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除pod

强行删除pod：kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0

grace-period表示过渡存活期，默认30s，在删除pod之前允许POD慢慢终止其上的容器进程，从而优雅退出，0表示立即终u止pod

扩容和缩容

扩容：kubectl scale deployment nginx-test --replicas=3 -n kube-public
缩容：kubectl scale deployment nginx-test --replicas=1 -n kube-public

删除副本控制器

删除副本控制器：kubectl delete deployment nginx-test -n kube-public或者kubectl delete deployment/nginx-test -n kube-public
其中的“/”和空格作用相同，都是起到隔开说明关系的作用。

特殊的创建方式

kubectl 创建pod 又被称为自助式的创建，run的创建每次只能创建一个pod（不能被扩容和缩容），且不受pod控制器的管理。也就是当pod被删除后，不再被拉起。
kubectl run nginx --images=nginx

项目的生命周期

生命周期：创建 ——> 发布 ——> 更新 ——> 回滚 ——> 删除

创建命令

创建并运行一个或多个容器镜像
创建一个deployment或job来管理容器
kubectl run --help
 
//启动nginx 实例，暴露容器端口80，设置副本数3
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3
 
kubectl get pods
kubectl get all
复制代码

发布kubectl expose命令

 
1.将资源暴露为新的Service
kubectl expose --help
 
2.为deployment的nginx创建service，并通过Service的8000端口转发至容器的80端口上，Service的名称为nginx-service，类型为NodePort
kubectl expose deployment nginx --port=8000 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort
复制代码

Kubernetes之所以需要Service，一方面是因为Pod的IP 不是固定的(Pod可能会重建)，另一方面则是因为一组Pod实例之间总会有负载均衡的需求。
Service通过label Selector实现的对一组的Pod的访问。
对于容器应用而言，Kubernetes 提供了基于VIP (虚拟IP)的网桥的方式访问 Service，再由Service 重定向到相应的Pod。

service的type类型

ClusterIP：提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问( service默认类型)
NodePort：在每个Node.上打开一个端口以供外部访问，Kubernetes将会在每个Node.上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的，通过NodeIp:NodePort的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。
- 注：每个端口只能是一种服务，端口范围只能是30000-32767
LoadBalancer：通过外部的负载均衡器来访问，通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
externalName：将service名称映射到一个DNS域名上，相当于DNS服务的CNANB记录，用于让Pod去访问集群外部的资源，它本身没有绑定任何的资源。

serivce 和pod 的端口

port：serivce 的clusterIP所使用的端口
nodePort：NodePort类型的service所定义的在每个Node节点上开启的端口（默认端口范围30000-32767）
targetPort：以上port或nodePort所要转发到的后端 Pod的端口

3.查看pod网络状态详细信息和Service暴露的端口
kubectl get pods,svc -o wide
 
4.查看关联后端的节点
kubectl get endpoints
 
5.查看service的描述信息
kubectl describe svc nginx-service
复制代码

6.分别在node01和node02节点上操作，查看负载均衡端口
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln
复制代码

7.在master01主节点分别在3个pod内写入网页文件
kubectl exec -it nginx-d9d8cf5c7-9dnt5 bash
echo "<h1>this is test1</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html
kubectl exec -it nginx-d9d8cf5c7-fbzmg bash
echo "<h1>this is test2</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html
kubectl exec -it nginx-d9d8cf5c7-p9d2v bash
echo "<h1>this is test3</h1>" > /usr/share/nginx/html/index.html
 
8.浏览器访问clusterip和nodeport
curl 10.96.94.230:8000
curl 192.168.44.20:30794
curl 192.168.44.30:30794
curl 192.168.44.40:30794

8.在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-9dnt5
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-fbzmg
kubectl logs nginx-d9d8cf5c7-p9d2v
复制代码

更新kubectl set

更改现有应用资源一些信息

kubectl set --help

//获取修改模板
kubectl set image --help
复制代码

查看当前nginx 的版本号

curl -I http://192.168.44.20:30794
curl -I http://192.168.44.30:30794
curl -I http://192.168.44.40:30794
复制代码

将nginx版本更新为1.15版本

kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.15

处于动态监听pod状态

处于动态监听pod状态，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成--个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推
kubectl get pods -w
复制代码

再看更新好后的Pod的ip会改变

kubectl get pods -o wide

版本号全都已经更新：

回滚kubectl rollout

每一个的项目版本更新都会经过测试，并不是所有的新版本都会优于旧版版，为了防止更新后，发现新版的服务优化不如旧版本，所以k8s在项目中设置了回滚功能

对资源进行回滚管理

kubectl rollout --help

查看历史版本

kubectl rollout history deployment/nginx

执行回滚到上一个版本

kubectl rollout undo deployment/nginx

执行回滚到指定版本

kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=编号

检查回滚状态

kubectl rollout status deployment/nginx

删除kubectl delete

1.删除副本控制器
kubectl delete deployment.apps/nginx
 
2.删除service
kubectl delete service/nginx-service
 
kubectl get all
复制代码

三种常用的项目发布方式

常见三种发布方式分别为：蓝绿发布，灰度发布和滚动发布

蓝绿发布

概念定义：蓝绿发布是一种以最小的停机时间做服务升级的策略。需要维护的两个版本的环境分别称为“蓝环境”和“绿环境”。一般当前生产流量指向环境为绿环境，而在蓝环境上部署新版本，短时间内作为测试环境。

发布流程：首先将一半的服务流量从负载均衡列表中移除，并且更新服务版本，验证新版本没有问题后，将生产流量指向蓝环境，然后对于老版本的绿环境进行版本升级，最后将所有服务流量加回负载均衡。

特点

如果出问题，影响范围较大；
发布策略简单；
用户无感知，平滑过渡；
升级/回滚速度快。

缺点

需要准备正常业务使用资源的两倍以上服务器，防止升级期间单组无法承载业务突发；
短时间内浪费一定资源成本；
基础设施无改动，增大升级稳定性。

蓝绿发布在早期物理服务器时代，还是比较昂贵的，由于云计算普及，成本也大大降低。

灰度发布（金丝雀发布）

概念定义：灰度发布属于增量发布，新老版本同时为用户提供服务。灰度发布的主要目的是保证系统的可用性。每一次的线上变更都无法保证系统100%的无bug，所以变更后要在线上小范围验证，等没问题再全面放开。而金丝雀发布是灰度发布的一种实现。

发布流程：在现有环境中部署少量服务的新版本(金丝雀)，部署完成后，对线上流量进行监测，如果没有问题就对老版本服务进行全量升级。

特点

保证整体系统稳定性，在初始灰度的时候就可以发现、调整问题，影响范围可控；
新功能逐步评估性能，稳定性和健康状况，如果出问题影响范围很小，相对用户体验也少；
用户无感知，平滑过渡。

缺点

自动化要求高

滚动发布

滚动发布就是刚刚我们在k8s中使用的项目服务更新方式。滚动发布是指每次只升级一个或多个服务，升级完成后加入生产环境，不断执行这个过程，直到集群中的全部旧版本升级新版本。

特点

用户无感知，平滑过渡；
节约资源。

缺点

部署时间慢，取决于每阶段更新时间；
发布策略较复杂；
无法确定OK的环境，不易回滚。

三种方式的对比总结

蓝绿发布：两套环境交替升级，旧版本保留一定时间便于回滚。
灰度发布：根据比例将老版本升级，例如80%用户访问是老版本，20%用户访问是新版本。
滚动发布：按批次停止老版本实例，启动新版本实例。

金丝雀发布的实现

Deployment控制器支持自定义控制更新过程中的滚动节奏，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。

更新deployment的版本，并配置暂停deployment

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=3
   
kubectl expose deployment nginx --port=8000 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort  #先创建资源并创建3个副本
 
kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.16 && kubectl rollout pause deployment nginx      #更新并暂停
 
kubectl rollout status deployment nginx    #观察更新状态
复制代码

监控更新的过程

可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状去删除一个旧的资源，就是因为使用了pause暂停命令
kubectl get pods,svc -o wide
kubectl get pods -w
curl -I 192.168.44.40:30621
复制代码

只有一部分的版本更新了：

继续更新

kubectl rollout resume deployment nginx

如果对第二次或者往后的更新仍然保留测试的想法，可以采用再更新一部分暂停的方式： kubectl rollout resume deployment nginx && kubectl rollout pause deployment nginx

总结

相关命令

kubectl create <资源类型> <资源名称> -n <命名空间> [选项....]
kubectl delete <资源类型> <资源名称> -n <命名空间> [--force --grace-period=0]
kubectl get <资源类型> [资源名称] -n <命名空间> -o wide|yaml|json
                                 -A | --all-namespaces --show-labels
                                                        -l 标签 [=值]
kubectl describe <资源类型> <资源名称> -n <命名空间>
kubectl exec -it <pod资源名称> -n <命名空间> [-c 容器名] [-- 命令]
kubectl scale <deployment|statefulset> <资源名称> -n <命名空间> --replicas=N
复制代码

kubectl create <POD控制器资源> <资源名称> --image=镜像 --replicas=副本数 port=容器端口
kubectl expose <POD控制器资源> <资源名称> --name=svc资源名称 --port=ClusterIP的端口  --target-port=容器端口 --type=service类型
kubectl set image <资源类型> <资源名称> 容器=镜像名
kubectl rollout undo [--to-revision=N]
kubectl delete <资源类型> <资源名称>

kubectl describe <资源类型> <资源名称>
kubectl logs <资源类型> <资源名称> [-c 容器名]
复制代码

serivce类型

clusterIp：默认的service资源的类型，提供clusterIP供K8s集群内部访问
ModePort：在每个Node节点上开启一个端口，Ks集群内外的用户都可以通过 Node节点的ITP 和NodePort 即可访问到service以及关联的相关pod
LoadBalancer：使用公有云的LB服务和Service做映射，使得用户使用公有云1.B服务的IP地址即可访问到service以及关联的相关pod
ExternalName：相当于给一个域名做别名，Pod可以通过这个service访问集群外部的资源