k8s(kubernetes)完全介绍及常用基本命令

桃扇骨 2022-12-12 13:49 322阅读 0赞

## 1.k8s完全介绍 ##

Kubernetes是Google在2014年6月开源的一个容器集群管理系统，使用Go语言开发，Kubernetes也叫K8S。K8S是Google内部一个叫Borg的容器集群管理系统衍生出来的，Borg已经在Google大规模生产运行十年之久。K8S主要用于自动化部署、扩展和管理容器应用，提供了资源调度、部署管理、服务发现、扩容缩容、监控等一整套功能。2015年7月,Kubernetes v1.0正式发布,截止到2017年9月29日最新稳定版本是v1.8.0 Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。  
官方网站：www.kubernetes.io

#### Kubernetes主要功能： ####

1、数据卷  
  Pod中容器之间共享数据，可以使用数据卷。  
2、应用程序健康检查  
  容器内服务可能进程堵塞无法处理请求，可以设置监控检查策略保证应用健壮性。  
3、复制应用程序实例  
  控制器维护着Pod副本数量，保证一个Pod或一组同类的Pod数量始终可用。  
4、弹性伸缩  
  根据设定的指标（CPU利用率）自动缩放Pod副本数。  
5、服务发现  
  使用环境变量或DNS服务插件保证容器中程序发现Pod入口访问地址。  
6、负载均衡  
  一组Pod副本分配一个私有的集群IP地址，负载均衡转发请求到后端容器。在集群内部其他Pod可通过这个ClusterIP访问应用。  
7、滚动更新  
  更新服务不中断，一次更新一个Pod，而不是同时删除整个服务。  
8、服务编排  
  通过文件描述部署服务，使得应用程序部署变得更高效。  
9、资源监控  
  Node节点组件集成cAdvisor资源收集工具，可通过Heapster汇总整个集群节点资源数据，然后存储到InfluxDB时序数据库，再由Grafana展示。  
10、提供认证和授权  
  支持属性访问控制（ABAC）、角色访问控制（RBAC）认证授权策略。

#### 基本对象概念 ####

##### 基本对象： #####

1、Pod  
  Pod是最小部署单元，一个Pod有一个或多个容器组成，Pod中容器共享存储和网络，在同一台Docker主机上运行。  
2、Service  
  Service一个应用服务抽象，定义了Pod逻辑集合和访问这个Pod集合的策略。  
  Service代理Pod集合对外表现是为一个访问入口，分配一个集群IP地址，来自这个IP的请求将负载均衡转发后端Pod中的容器。  
  Service通过LableSelector选择一组Pod提供服务。  
3、Volume  
  数据卷，共享Pod中容器使用的数据。  
4、Namespace  
  命名空间将对象逻辑上分配到不同Namespace，可以是不同的项目、用户等区分管理，并设定控制策略，从而实现多租户。  
  命名空间也称为虚拟集群。  
5、Lable  
  标签用于区分对象（比如Pod、Service），键/值对存在；每个对象可以有多个标签，通过标签关联对象。

##### 基于基本对象更高层次抽象： #####

1、ReplicaSet  
  下一代ReplicationController。确保任何给定时间指定的Pod副本数量，并提供声明式更新等功能。  
  RC与RS唯一区别就是lableselector支持不同，RS支持新的基于集合的标签，RC仅支持基于等式的标签。  
2、Deployment  
  Deployment是一个更高层次的API对象，它管理ReplicaSets和Pod，并提供声明式更新等功能。  
  官方建议使用Deployment管理ReplicaSets，而不是直接使用ReplicaSets，这就意味着可能永远不需要直接操作ReplicaSet对象。  
3、StatefulSet  
  StatefulSet适合持久性的应用程序，有唯一的网络标识符（IP），持久存储，有序的部署、扩展、删除和滚动更新。  
4、DaemonSet  
  aemonSet确保所有（或一些）节点运行同一个Pod。当节点加入Kubernetes集群中，Pod会被调度到该节点上运行，当节点从集群中移除时，DaemonSet的Pod会被删除。删除DaemonSet会清理它所有创建的Pod。  
5、Job  
  一次性任务，运行完成后Pod销毁，不再重新启动新容器。还可以任务定时运行。

#### 系统组件 ####

##### Master组件： #####

1、kube-apiserver  
Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以HTTPAPI提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。  
2、kube-controller-manager  
处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。  
3、kube-scheduler  
根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点。

##### Node组件： #####

1、kubelet  
kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。  
2、kube-proxy  
在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。  
3、docker或rocket(rkt)  
运行容器。

#### 第三方服务： ####

1、etcd  
分布式键值存储系统。用于保持集群状态，比如Pod、Service等对象信息。

## 2.k8s最常用基本命令及原理 ##

### 一，kubectl 命令行的语法如下： ###

$ kubectl \[command\] \[TYPE\] \[NAME\] \[flags\]  
上面的命令是： kubectl命令行中，指定执行什么操作（command），指定什么类型资源对象（type），指定此类型的资源对象名称（name）,指定可选参数（flags）,后面的参数就是为了修饰那个唯一的对象  
属于典型的英文语法，比如你是老师，你说，小明（kubectl）买（command）方便面（type）老坛酸菜方便面（name）桶装的（flag）。命令的根本原则是准确性，不能有异议！

(1) command: 子命令，用于操作k8s集群资源对象的命令，例如create,delete,describe ,get ,apply 等  
(2) TYPE: 资源对象的类型，区分大小写，能以单数形式，复数形式或者简写形式表示。例如以下3种TYPE是等价的。  
$ kubectl get pod pod1  
$ kubectl get pods pod1  
$ kubectl get po pod1  
(3) NAME: 资源对象的名称，区分大小写。如果不指定名称，则系统将返回属于TYPE的全部对象的列表。例如$ kubectl get pods 将返回默认namespaces下所有的pod列表  
(4) flags: kubectl 子命令的可选参数，例如使用"-s" 指定apiserver 的URL地址  
在一个命令行中也可以同时对多个资源对象进行操作，以多个Type和NAME的组合表示，实例如下：  
获取多个pod的信息：  
$ kubectl get pods pod1 pod2  
获取多个对象的信息：  
$ kubectl get pod/pod1 rc/rc1  
同时应用多个yaml文件，以多个-f file参数表示:  
$ kubectl get pod -f pod1.yaml -f pod2.yaml  
$ kubectl create -f pod1.yaml -f rc2.yaml -f servicel.yaml

### 二，常用的kubectl命令 ###

kubectl get - 列出可用资源

列出所有的pod ： kubectl get pods --all-namespaces

列出所有的job : kubectl get job --all-namespaces

kubectl describe - 显示有关资源的详细信息

kubectl describe pod nvjob-lnrxj -n default  
\-n default 是指定namespace为default里的pod，是语法中的flag

kubectl logs - 从 Pod 中的容器打印日志  
这个特殊一点哦，这个不用指定TYPE，因为kubeclt logs 默认就是pod类型，所以 kubectl logs pod 会报错，“Error from server (NotFound): pods “pod” not found”  
kubectl logs calijob -n calib

kubectl exec - 在 Pod 中的容器执行命令  
和log一样，不用指明type,默认是pod ： kubectl exec <pod\_name> -n date

kubectl delete - 在 Pod 中的容器执行命令  
kubectl delete pod cali-2 -n calib  
批量删除namespace 是calib中 状态为Error的所有pod：kubectl get pods -n calib | grep Error | awk ‘\{print $1\}’ | xargs kubectl delete pod -n calib（注意 “Error”，“Completed”状态得首字母都是大写哦）

**常用命令**  
kubectl get pods  
kubectl get rc  
kubectl get service  
kubectl get componentstatuses  
kubectl get endpoints  
kubectl cluster-info  
kubectl create -f redis-master-controller.yaml  
kubectl delete -f redis-master-controller.yaml  
kubectl delete pod nginx-772ai  
kubectl logs -f pods/heapster-xxxxx -n kube-system \#查看日志  
kubectl scale rc redis-slave --replicas=3 \#修改RC的副本数量，来实现Pod的动态缩放  
etcdctl cluster-health \#检查网络集群健康状态  
etcdctl --endpoints=http://172.16.60.220:2379 cluster-health \#带有安全认证检查网络集群健康状态  
etcdctl member list  
etcdctl set /k8s/network/config ‘\{ “Network”: “10.1.0.0/16” \}’  
etcdctl get /k8s/network/config

**基础进阶**  
kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system \#查看所有service  
kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system \#查看所有发布  
kubectl get pods --all-namespaces \#查看所有pod  
kubectl get pods -o wide --all-namespaces \#查看所有pod的IP及节点  
kubectl get pods -n kube-system | grep dashboard  
kubectl describe service/kubernetes-dashboard --namespace=“kube-system”  
kubectl describe pods/kubernetes-dashboard-349859023-g6q8c --namespace=“kube-system” \#指定类型查看  
kubectl describe pod nginx-772ai \#查看pod详细信息  
kubectl scale rc nginx --replicas=5 \# 动态伸缩  
kubectl scale deployment redis-slave --replicas=5 \#动态伸缩  
kubectl scale --replicas=2 -f redis-slave-deployment.yaml \#动态伸缩  
kubectl exec -it tomcat-controller-35kzb /bin/bash \#进入容器  
kubectl label nodes k8s-node01 zone=north \#增加节点lable值 spec.nodeSelector: zone: north, 指定pod在哪个节点  
kubectl get nodes -lzone \#获取zone的节点  
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role=master \#增加lable值 \[key\]=\[value\]  
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role- \#删除lable值  
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role=backend --overwrite \#修改lable值  
kubectl rolling-update redis-master -f redis-master-controller-v2.yaml \#配置文件滚动升级  
kubectl rolling-update redis-master --image=redis-master:2.0 \#命令升级  
kubectl rolling-update redis-master --image=redis-master:1.0 --rollback \#pod版本回滚