k8s学习总结（持续更新）

末蓝、 2021-12-05 03:17 538阅读 0赞

**基础概念：**  
**一、资源对象：**  
0、命令：**kubectl create -f mysql-rc.yaml**，改命令会创建rc，rc会根据配置文件，启pods  
1、Replication Controller（RC）：复制控制器（命令：kubectl get rc，可用于查看rc）  
作用：  
（1）确保pod数量：RC用来管理正常运行Pod数量，一个RC可以由一个或多个Pod组成，在RC被创建后，系统会根据定义好的副本数来创建Pod数量。在运行过程中，如果Pod数量小于定义的，就会重启停止的或重新分配Pod，反之则杀死多余的。  
（2）确保pod健康：当pod不健康，运行出错或者无法提供服务时，RC也会杀死不健康的pod，重新创建新的。  
（3）弹性伸缩 ：在业务高峰或者低峰期的时候，可以通过RC动态的调整pod的数量来提高资源的利用率。同时，配置相应的监控功能（Hroizontal Pod Autoscaler），会定时自动从监控平台获取RC关联pod的整体资源使用情况，做到自动伸缩。  
$ **kubectl scale rc redis-slave --replicas=3**  
scaled  
（4）滚动升级：滚动升级为一种平滑的升级方式，通过逐步替换的策略，保证整体系统的稳定，在初始化升级的时候就可以及时发现和解决问题，避免问题不断扩大。  
注意：删除rc，并不影响通过该rc已创建好的pod。为了删除所有pod，可以设置replicas的值为0，然后更新rc，另外kubectl提供了stop和delete命令来一次性删除rc和rc控制的全部pod  
另：  
replica set: 下一代的rc，区别是：支持基于集合的label selector（kubectl get rs）  
rc只支持基于等式的label selector  
deployment：相当于rc的最大升级，是我们可以随时知道当前pod部署的进度  
HPA（horizontal pod autoscaling）：pod横向自动扩容，也是一种资源对象，原理：通过追踪分析rc控制的所有目标pod的负载变化情况，来确定是否需要针对性地调整目标pod的副本数。  
2、Pods：（命令：**kubectl get pods**，可用于查看pods；**kubectl describe pod <pod\_name>**：查看pod详细信息）  
定义：  
Pod是可以创建和管理Kubernetes计算的最小可部署单元。一个Pod代表着集群中运行的一个进程。  
Pod就像是豌豆荚一样，它由一个或者多个容器组成（例如Docker容器），它们共享容器存储、网络和容器运行配置项。Pod中的容器总是被同时调度，有共同的运行环境。你可以把单个Pod想象成是运行独立应用的“逻辑主机”——其中运行着一个或者多个紧密耦合的应用容器——在有容器之前，这些应用都是运行在几个相同的物理机或者虚拟机上。  
尽管kubernetes支持多种容器运行时，但是Docker依然是最常用的运行时环境，我们可以使用Docker的术语和规则来定义Pod。  
Pod中共享的环境包括Linux的namespace，cgroup和其他可能的隔绝环境，这一点跟Docker容器一致。在Pod的环境中，每个容器中可能还有更小的子隔离环境。  
Pod中的容器共享IP地址和端口号，它们之间可以通过localhost互相发现。它们之间可以通过进程间通信，例如SystemV信号或者POSIX共享内存。不同Pod之间的容器具有不同的IP地址，不能直接通过IPC通信。  
Pod中的容器也有访问共享volume的权限，这些volume会被定义成pod的一部分并挂载到应用容器的文件系统中。  
就像每个应用容器，pod被认为是临时实体。在Pod的生命周期中，pod被创建后，被分配一个唯一的ID（UID），调度到节点上，并一致维持期望的状态直到被终结（根据重启策略）或者被删除。如果node死掉了，分配到了这个node上的pod，在经过一个超时时间后会被重新调度到其他node节点上。一个给定的pod（如UID定义的）不会被“重新调度”到新的节点上，而是被一个同样的pod取代，如果期望的话甚至可以是相同的名字，但是会有一个新的UID（查看replication controller获取详情）。  
每个pod都有一个“根容器(Pause容器)”和其他业务容器组成  
Pause容器作用：  
（1）不易死亡，其状态代表整个容器组的状态  
（2）其他业务容器共享Pause容器的ip、共享挂接的volume，简化了容器间通信、和文件共享问题  
每个pod，都有唯一id，为pod ip，集群内pod间通信通过tcp/ip直接通信  
默认情况下：pod里的某个容器挂了后，kubernetes会自动检查并重启这个pod（重启pod里面的所有容器）  
3、service（**kubectl get svc**：查看当前服务）  
定义：  
（1）Kubernetes中一个应用服务会有一个或多个实例（Pod）,每个实例（Pod）的IP地址由网络插件动态随机分配（Pod重启后IP地址会改变）。为屏蔽这些后端实例的动态变化和对多实例的负载均衡，引入了Service这个资源对象  
（2）k8s的Service定义了一个服务的访问入口地址（cluster ip），前端的应用通过这个入口地址访问其背后的一组由Pod副本组成的集群实例，来自外部的访问请求被负载均衡到后端的各个容器应用上。Service与其后端Pod副本集群之间则是通过Label Selector来实现对接的。而RC的作用相当于是保证Service的服务能力和服务质量始终处于预期的标准。Service 定义可以基于 POST 方式，请求 apiserver 创建新的实例。一个 Service 在 Kubernetes 中是一个 REST 对象。  
**kubectl get endpoints**：查看service的endpoint列表  
4、Master  
定义：集群控制节点，每个k8s集群，需要一个master节点来负责整个集群的管理和控制，基本上k8s的所有控制命令都是发给它，它来负责具体的执行过程，我们后面所有执行的命令都是在master节点上运行。  
master节点上运行的关键进程：  
kubernetes API Server（kube-apiserver），提供了HTTP Rest接口的关键服务进程，是kubernetes里所有资源的增删改查操作的唯一入口，也是集群控制的入口进程。  
kubernetes controller manager（kube-controller-manager），kubernetes里所有资源对象的自动化控制中心。  
kubernetes scheduler（kube-scheduler），负责资源调度（Pod调度）的进程。  
master节点上，往往还启动了一个etcd server 进程，kubernetes里的所有资源对象的数据全部保存在etcd中。  
5、Node（**kubectl get nodes**：查看nodes；**kubectl describe node <node\_name>**：查看node详细信息）  
除了master，kubernetes集群中的其他机器称为node节点。  
与master 一样，master节点可以是物理主机，也可以是虚拟机，node节点是kubernetes集群中的工作负载节点。  
node节点上运行的关键进程：  
kubelet：负责pod对应的容器创建、启停等任务，同时与master节点密切协作，实现集群管理的基本功能  
kube-proxy：实现kubernetes service的通信与负载均衡机制的重要组件  
docker engine：docker引擎，负责本机的容器创建和管理工作  
6、label：一个label是一个key-value的键值对，由用户指定。  
可以附加在各种资源对象上，如node、pod、service、rc等  
一个资源对象可以定义任意数量的label，同一个label也可以被添加到任何数量的资源对象上去  
label通常在资源定义时确定，也可以在对象创建后动态添加和删除  
k8s可通过label来查询对象

**二、kubectl命令行语法详解：**  
kubectl \[command\] \[type\] \[name\] \[flags\]  
(1)command：子命令，用于操作k8s资源对象，例如create、delete、describe、get、apply  
(2)type：资源对象类型，区分大小写、支持单数、复数或者简写形式  
(3)name：资源对象的名称，区分大小写，如果不指定名称，则系统返回属于type的全部对象的列表  
(4)flags：可选参数