kubectl 陈述式资源管理方法

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陈述式资源管理方法

项目的生命周期

1.创建kubectl create命令

2.发布kubectl expose命令

service的4的基本类型

查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口

查看关联后端的节点

​编辑

查看 service 的描述信息

​编辑在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口

3.更新kubectl set 

滚动更新详解

4.回滚kubectl rollout

对资源进行回滚管理

5.删除kubectl delete

金丝雀发布（Canary Release）

1.更新deployment的版本，并配置暂停deployment

2.监控更新的过程 

 3.确保更新的pod没问题了，继续更新

4.查看最后的更新情况

总结

陈述式资源管理方式

service的端口

查看service关联的Pod端口

 应用发布策略

陈述式资源管理方法

  1. kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口
  2. kubectl 是官方的CLI命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，将用户在命令行输入的命令，组织并转化为 apiserver 能识别的信息，进而实现管理 k8s 各种资源的一种有效途径
  3. 对资源的增、删、查操作比较方便，但对改的操作就不容易了
  4. 可理解成使用一条kubectl命令及其参数选项来实现资源对象的管理操作

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 ：表示显示所有命名空间，
--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

查看版本信息

kubectl version

查看资源对象简写

kubectl api-resources

查看集群信息

kubectl cluster-info

配置kubectl自动补全

source <(kubectl completion bash)

node节点查看日志

journalctl -u kubelet -f

查看 master 节点状态

kubectl get componentstatuses
kubectl get cs

查看命名空间

kubectl get namespace
kubectl get ns
//命令空间的作用：用于允许不同 命名空间 的 相同类型 的资源 重名的

查看default命名空间的所有资源

kubectl get all [-n default]

创建命名空间yy

kubectl create ns yy
kubectl get ns

删除命名空间yy

kubectl delete namespace yy
kubectl get ns

 ​​​​​​​

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

kubectl create deployment nginx-yy --image=nginx  -n kube-public

描述某个资源的详细信息

kubectl describe deployment nginx-yy -n kube-public

查看命名空间kube-public 中的pod信息

kubectl get pods -n kube-public

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 -it nginx-yy-6c86c5b87-5vsq4 bash -n kube-public

 

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

kubectl delete pod  nginx-yy-6c86c5b87-5vsq4 -n kube-public

若pod无法删除，总是处于terminate状态，则要强行删除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表示立即终止pod

扩缩容

kubectl scale deployment nginx-yy --replicas=2 -n kube-public	# 扩容
kubectl scale deployment nginx-yy --replicas=1 -n kube-public	# 缩容

删除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-yy -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-yy -n kube-public

项目的生命周期

  • 创建-->发布-->更新-->回滚-->删除

1.创建kubectl create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 create --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

2.发布kubectl expose命令

  • 将资源暴露为新的 Service
kubectl expose --help

为deployment的nginx创建service，并通过Service的80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=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

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4的基本类型

  1. ClusterIP：默认的service资源的类型，可提供clusterIP:port供K8S集群内部访问service及其关联的Pod
  2. NodePort：会在每个node节点上都开启相同的端口，K8S集群外部或内部的用户都可以通过nodeIp:nodePort来访问service及其关联的Pod
  3. LoadBalancer：使用云负载设备和service作映射，外部用户通过访问云负载设备即可将请求转发到K8S的node节点，再通过nodeIP:nodePort来访问service及其关联的Pod
  4. ExternalName：相当于给一个外部地址（域名或IP）作别名，K8S集群内的Pod可以通过这个service访问相关的外部服务

查看pod网络状态详细信息和 Service暴露的端口

kubectl get pods,svc -o wide

查看关联后端的节点

kubectl get endpoints

查看 service 的描述信息

kubectl describe svc nginx

在 node01 节点上操作，查看负载均衡端口

yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

curl 10.244.196.129:80
//在master01操作 查看访问日志
kubectl logs nginx-6799fc88d8-6w7z6

3.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
Examples:
  # Set a deployment's nginx container image to 'nginx:1.9.1', and its busybox container image to 'busybox'.
  kubectl set image deployment/nginx busybox=busybox nginx=nginx:1.9.1

//查看当前 nginx 的版本号
curl -I http://192.168.88.13:30512
curl -I http://192.168.88.31:31348

//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，由于使用的是滚动更新方式，所以会先生成一个新的pod，然后删除一个旧的pod，往后依次类推
kubectl get pods -w

滚动更新详解

kubectl get all
DESIRED：表示期望的状态是 10 个 READY 的副本
CURRENT：表示当前副本的总数: 即8 个日副本 + 5 个新副本
UP_TO-DATE：表示当前已经完成更新的副本数: 即 5个新副本
AVAILABLE：表示当前处于 READY 状态的副本数: 即8个日副本。

kubectl describe deployment/nginx
滚动更新通过参数 maxSurge 和 maxUnavailable 来控制副本替换的数量
maxSurge：此参数控制滚动更新过程中副本总数的超过 DESIRED 的上限。maxSurge 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向上取整。maxSurge 默认值为 25%。
例如，DESIRED 为 10，那么副本总数的最大值为 10 + 10 * 25% = 13，即 CURRENT 为 13。

maxUnavailable：此参数控制滚动更新过程中，不可用的副本相占 DESIRED 的最大比例。maxUnavailable 可以是具体的整数（比如 3），也可以是百分百，向下取整。 maxUnavailable 默认值为 25%。
例如，DESIRED 为 10，那么可用的副本数至少要为 10 - 10 * 25% = 8，即 AVAILABLE 为 8。

因此 maxSurge 值越大，初始创建的新副本数量就越多；maxUnavailable 值越大，初始销毁的旧副本数量就越多。

理想情况下，DESIRED 为 10 的滚动更新的过程应该是这样的：
首先创建 3 个新副本使副本总数达到 13 个。
然后销毁 2 个旧副本使可用的副本数降到 8 个。
当这 2 个旧副本成功销毁后，可再创建 2 个新副本，使副本总数保持为 13 个。
当新副本通过 Readiness 探测后，会使可用副本数增加，超过 8。
进而可以继续销毁更多的旧副本，使可用副本数回到 8。
旧副本的销毁使副本总数低于 13，这样就允许创建更多的新副本。
这个过程会持续进行，最终所有的旧副本都会被新副本替换，滚动更新完成。

再看 nginx 的版本号

kubectl get pods -o wide
curl -I http://192.168.88.13:30512
curl -I http://192.168.88.31:31348

4.回滚kubectl rollout

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=1

检查回滚状态

kubectl rollout status deployment/nginx

5.删除kubectl delete

//删除副本控制器
kubectl delete deployment/nginx

//删除service
kubectl delete svc/nginx-service

kubectl get all

金丝雀发布（Canary Release）

  • 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。

1.更新deployment的版本，并配置暂停deployment

kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx

kubectl rollout status deployment/nginx　　#观察更新状态

2.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态去删除一个旧的资源，就是因为使用了
kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.88.13:44847

 3.确保更新的pod没问题了，继续更新

kubectl rollout resume deployment/nginx

4.查看最后的更新情况

kubectl get pods -w 

curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.80.11:44847

总结

陈述式资源管理方式

kubectl api-resources

kubectl get -n <命名空间> <资源类型|all> [资源名称] [-o wide|yaml|json] [--show-labels] [-l 标签key=value]
                                    all包含Pod控制器、Pod、Service资源
kubectl create -n <命名空间> <资源类型> <资源名称> [选项]
                              deployment           --image=容器镜像 --port=容器端口 --replicas=Pod副本数
kubectl run <Pod资源名称> --image=容器镜像 --port=容器端口 

kubectl delete -n <命名空间> <资源类型> <资源名称>|--all [--force --grace-period=0]
                                                          立即终止Pod容器并强制删除（默认等待30s）
kubectl describe  -n <命名空间> <资源类型> <资源名称>

kubectl exec -n <命名空间> -it <Pod资源名称> [-c 容器名称] -- sh|bash|Linux命令

kubectl logs -n <命名空间> <Pod资源名称> [-c 容器名称] [-f] [-p]
                                                             查看Pod容器重启前的日志
kubectl scale -n <命名空间> <Pod控制器资源类型> <资源名称> --replicas=Pod副本数
                            deployment|statefulset
kubectl expose -n <命名空间> <Pod控制器资源类型> <资源名称> --name <svc资源名称> --type <svc类型> --port <clusterIP的端口> --target-port <容器端口>
                             deployment
kubectl create service <service类型> <service资源名称> --tcp=<clusterIP的端口:容器端口>

kubectl set image <Pod控制器资源类型> <资源名称> <容器名>=<容器镜像>
                  deployment|daemonset
kubectl set selector <资源类型> <资源名称> '标签key=value'
                     service
kubectl rollout history <Pod控制器资源类型> <资源名称>	
					    deployment|daemonset|statefulset
kubectl rollout undo <Pod控制器资源类型> <资源名称>	[--to-revision=N]
                                                     指定版本号回滚
kubectl rollout status <Pod控制器资源类型> <资源名称>

service的端口

  1. port：service的clusterIP使用的端口，只能在K8S集群内部被访问到。K8S集群内部的客户端可以通过clusterIP:port来访问service
  2. nodePort：NodePort类型的service使用的端口，会在每个node节点上都开启相同的端口，也就是nodeIP使用的端口（默认范围为30000~32767）。K8S集群外部或内部的客户端都可以通过nodeIp:nodePort来访问service
  3. targetPort：Pod容器使用的端口。service会将发送给port或nodePort的请求转发给Pod容器，配置要与containerPort一致

查看service关联的Pod端口

kubectl describe svc <资源名称>
kubectl get endpoints [svc资源名称]
kubectl describe endpoints <资源名称>

deployment控制器更新Pod的默认方式是 RollingUpdate（滚动更新）
RollingUpdateStrategy（滚动更新策略）:  25% max unavailable, 25% max surge

Replicas: 3 desired       控制器的期望副本数
25% max surge             滚动更新时允许创建的最大副本数或比例，向上取整
25% max unavailable       滚动更新时允许销毁的最大副本数或比例，向下取整

假设期望副本数是3，那么滚动更新时能够创建的副本数是 3 * 25% = 0.75  再向上取整为 1，能够销毁的副本数向下取整为 0
                   
假设期望副本数是10，10 * 25% = 2.5  向上取整为 3     向上取整为 2
整个滚动更新过程中Pod副本数始终处在 （10-2）<= Pod副本数 <= （10+3）之间

 

 应用发布策略

  1. 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，优点用户无感知，部署和回滚速度较快，缺点浪费资源成本高
  2. 滚动发布：按批次停止老版本实例，更新启动新版本实例。优点节约资源，缺点部署和回滚速度较慢
  3. 灰度发布/金丝雀发布：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。优点保证整体系统稳定性，如果出问题影响范围很小，缺点自动化要求高
  4. kubectl set image deployment <资源名称> <容器名>=<容器镜像> && kubectl rollout pause deployment <资源名称>
  5. kubectl rollout resume deployment <资源名称>

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