一. 资源清单

1. 集群的资源

命名空间级别： 指定命名空间下可以看到

集群级别： 整个集群可以看到

元数据型： 通过指标操作

2. 常用字段

k8s的yaml文件中常用的字段

apiVersion:              k8s api的版本，使用kubectl api-version查询
kind:                    yaml文件定义的资源类型和角色，比如Pod
metadata:                元数据对象 固定值就写metadata
metadata.name:           元数据对象的名字，比如Pod的名字
metadata.namespace:      元数据对象的命名空间
Spec:                    详细定义对象，固定值就写Spec
spec.containers[]:       spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name:  定义容器的名字
spec.containers[].image: 定义镜像的名字
spec.containers[].imagePullPolicy:  定义镜像拉取的策略 Always、Nerver、IfNitPrese
spec.containers[].command[]:        指定容器启动命令
spec.containers[].args[]:           指定容器启动命令参数
spec.containers[].workingDir:       指定容器工作目录
spec.containers[]ports[]:           指定容器用到的端口列表
spec.containers[].ports[].name:     指定容器端口名称
spec.containers[].ports[].containersPort:  指定容器监听的端口号
spec.containers[]ports[].hostPort:         指定容器所在主机需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].portocol:        指定端口协议 tcp udp
spec.containers[].env[]:                   指定容器运行前需要设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name:              指定环境变量名称
spec.containers[]env[].value:              指定环境变量的值
spec.restartPolicy:      定义容器重启的策略 Always、OnFailure
spec.nodeSelector:       定义node的label过滤标签
spec.imagePillSecrets:   定义pull镜像时secret名称
spec.hostNetwork:        定义是否使用主机网络模式
......

3. 容器的生命周期

3.1 探针：是kubelet对容器执行的定期诊断，由node上的kubelet调用

ExecAction：     在容器内执行指定命令，退出码为0则诊断成功
TcpSocketAction：对指定 端口 上的容器的 IP 进行检查，端口开通则诊断成功
HTTPGetAction：  对指定 端口和路径 上的容器的 IP 执行http get请求，返回状态码大于等于200小于400则诊断成功
livenessProbe：  指示容器是否正常运行，如果探测失败，kubelet会杀死容器根据重启策略进行重启
readinessProbe： 指示容器是否准备好服务请求

3.2 Pod的status状态

pending：  Pod已被k8s结束，但有容器尚未创建，等待中
running：  Pod已经被绑定在node上 所有容器都已经创建，至少一个容器正在运行
succeeded：Pod中所有容器都被成功终止，并且不会重启
failed：   Pod中所有容器都终止，指示有一个容器因为失败终止
unkonw：   某些原因无法获取Pod状态，一般是与node节点通信失败

二. 控制器

1. 控制器的类型

  • ReplicaSet：RS 确保容器的副本数，自动创建容器和自动回收容器
  • Deployment：管理ReplicaSet，支持滚动更新和滚动回滚。deployment创建RS，RS创建Pod

                      滚动更新时deployment会创建新的RS，但不删除旧的RS，在新的RS中使用新镜像创建pod
                      滚动回滚时deployment使用旧的RS创建旧的pod

  • HPA：平滑扩展，控制RS和deployment。
  • StatefulSet：为了解决有状态服务的问题 （RS和deployment是为了解决无状态服务）
  1. 稳定的持久化存储：pod重新调度之后还能访问到持久化数据，基于PVC实现
  2. 稳定的网络标志：pod重新调度之后，podname和hostname不变，基于headless service实现
  3. 有序部署：pod启动是有顺序的，例如先启动mysql--apache--nginx
  4. 有序产出：pod删除是有顺序的，例如先删除nginx--apache--mysql
  • DaemonSet：守护进程。确保全部或者一些Node上运行一个pod的副本，当有node加入集群时，也会为它们新增一个pod
  • Job：执行一次的任务，保证批处理任务的的一个或多个pod成功介绍
  • CronJob：周期性的执行任务

2. 控制器实例

Deployment部署nginx

vim deployment.yaml              # 创建deployment.yaml
apiVersion: apps/v1              # 声明api版本
kind: Deployment                 # 定义资源类型
metadata:                        # 资源的元数据，用于标识描述这个资源
  name: deployment-nginx         # 定义资源的name
spec:                            # deployment的spec
  replicas: 3                    # 期望运行Pod数量
  selector:                      # 选择器，定义标签
    matchLabels:                # 匹配标签
	  app: nginx                 # 定义标签为 app，值为 nginx
  template:                      # Pod模板
    metadata:                    # Pod的元数据
	  labels:                    # 标签
	    app: nginx               # Pod的标签，用于被svc deployment 的selector选中
	spec:                        # template的spec，可以写多个containers
	  containers:                # 容器列表
	  - name: nginx              # 容器的名称
	    image: nginx:v1          # 使用的镜像
		ports:                   # 容器暴露的端口列表
		- containerPort: 80      # 容器监听的端口
kubectl apply -f deployment.yaml  # 以deployment.yaml文件创建资源
kubectl get deployment            # 查看deployment.yaml创建的deployment，name为定义的deployment-nginx
kubectl get rs                    # 查看由deployment创建的rs，name为deployment-nginx开头
kubectl get pod                   # 查看有rs创建的Pod，name为rs的name开头

3. 更新与回滚

3.1. 更新Pod版本

更新Pod版本
方法1.
将deployment.yaml中的image: nginx:v1 改为 image: nginx:v2
kubectl apply -f deployment.yaml    # 重新应用yaml文件

方法2.
使用命令行更新指定命名空间下的Pod版本
kubectl set image deployment/deployment-nginx nginx=nginx:v2 -n default

查看更新状态
kubectl rollout status deployment/deployment-nginx

3.2. 回滚Pod版本

回滚Pod版本
方法1.
回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment deployment-nginx

方法2.
回滚到指定版本
kubectl rollout history deployment deployment-nginx              # 查看历史版本号
kubectl rollout undo deployment deployment-nginx --to-revision=1 # 回滚到revision=1的版本
kubectl rollout status deployment deployment-nginx               # 查看回滚状态

3.3. 确认当前Pod镜像版本

方法1：查看 Pod 使用的镜像
kubectl get pods -l app=nginx -o jsonpath='{range .items[*]}{.spec.containers[0].image}{"\n"}{end}'

# 方法2：查看 Deployment 详情
kubectl describe deployment deployment-nginx | grep Image

Kubernetes

基本概念：     Pod、控制器类型、网络通讯模式
kubernetes：   安装
资源清单：     资源 资源清单的语法 编写pod  pod生命周期 
pod控制器：    各种控制器的特点 使用定义方式
服务发现：     syc原理  构建方式
存储：         多种存储类型的特点  不同环境中选择合适的存储方案
调度器：       调度过程  自定义调度器
集群安全机制： 集群认证、鉴权、访问控制的原理流程
HELM：         原理  模板  插件
运维：         源码修改   高可用构建




无状态服务：随时可以加入集群工作   DBMS
有状态服务：需要实时进行数据更新存储，抽离集群之后无法工作  LVS


            kubectl、web ui、etcd、internet、firewalld
master节点：scheduler、apiserver、replication contller
node节点：kubelet、kube-proxy、docker



apiserver：    所有服务访问的统一入口，相当与消息转发中心
CrontrollerManager（控制器）： 选择合适的节点进行分配任务
etcd：         分布式键值存储服务，键值对数据库，为整个分布式集群存储一些构建数据，协助分布式集群的正常运行和恢复，存储k8s的主要参数谢谢（持久化）
kuberlet：     直接与容器交互，实现容器的生命周期管理，将k8s的指令转化为容器能听懂的命令
kube-proxy：   负责写入规制至 iptables、lvs实现映射
coredns：      可以为集群中的svc创建一个域名ip的对应关系解析
dashboard：    给k8s提供一个B/S结构访问体系
ingress：      实现七层代理
federation:    提供一个可以跨集群中心的k8s统一管理功能
prometheus:    提供k8s集群的监控能力
elk:           提供k8s集群日志同意分析接入平台










------kubernetes基本概念------

Pod概念
k8s中最小的控制单元
pod中网络是共享的，存储是共享的
自主式Pod：      没人控制的pod
控制器管理的Pod：k8s控制的pod，有k8s拉起


Pod控制器：
ReplicationController：RC 确保容器的副本数，自动创建容器和自动回收容器（不使用）
ReplicaSet：RS 确保容器的副本数，自动创建容器和自动回收容器
Deployment：管理ReplicaSet，支持滚动更新和滚动回滚。deployment创建RS，RS创建Pod
            滚动更新时deployment会创建新的RS，但不删除旧的RS，在新的RS中使用新镜像创建pod
			滚动回滚时deployment使用旧的RS创建旧的pod
HPA：平滑扩展，仅适用于RS和deployment。根据RS定义

StatefulSet：为了解决有状态服务的问题 （RS和deployment是为了解决无状态服务）
1.稳定的持久化存储：pod重新调度之后还能访问到持久化数据，基于PVC实现
2.稳定的网络标志：pod重新调度之后，podname和hostname不变，基于headless service实现
3.有序部署：pod启动是有顺序的，例如先启动mysql--apache--nginx
4.有序产出：pod删除是有顺序的，例如先删除nginx--apache--mysql

DaemonSet：守护进程。确保全部或者一些Node上运行一个pod的副本，当有node加入集群时，也会为它们新增一个pod
Job：执行一次的任务，保证批处理任务的的一个或多个pod成功介绍
cron job：周期性的执行任务



服务发现：service
负载pod的ip地址，通过pod的标签进行代理绑定


网络通讯方式：
同一个pod之间的docker：使用localhost访问
同一台服务器上的pod： 使用Docker0网桥直接转发，不经过flannel
不同服务器上的pod：使用flannel转发
pod和service：使用lvs转发




------kubernetes安装------
1.
2.docker安装
3.kubeadm安装
4.主节点初始化
5.从节点加入集群
6.flannel网络部署
7.harbor仓库安装
8.kubernetes命令
kubectl get svc
kubectl run
kubectl get pod -o wide
kubectl delect pod xxxx






------资源清单------
1.集群的资源
命名空间级别： 指定命名空间下可以看到
集群级别： 整个集群可以看到
元数据型： 通过指标操作


2.资源清单 yaml格式


3.常用字段
apiVersion:              k8s api的版本，使用kubectl api-version查询
kind:                    yaml文件定义的资源类型和角色，比如Pod
metadata:                元数据对象 固定值就写metadata
metadata.name:           元数据对象的名字，比如Pod的名字
metadata.namespace:      元数据对象的命名空间
Spec:                    详细定义对象，固定值就写Spec
spec.containers[]:       spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name:  定义容器的名字
spec.containers[].image: 定义镜像的名字
spec.containers[].imagePullPolicy:  定义镜像拉取的策略 Always、Nerver、IfNitPrese
spec.containers[].command[]:        指定容器启动命令
spec.containers[].args[]:           指定容器启动命令参数
spec.containers[].workingDir:       指定容器工作目录
spec.containers[]ports[]:           指定容器用到的端口列表
spec.containers[].ports[].name:     指定容器端口名称
spec.containers[].ports[].containersPort:  指定容器监听的端口号
spec.containers[]ports[].hostPort:         指定容器所在主机需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].portocol:        指定端口协议 tcp udp
spec.containers[].env[]:                   指定容器运行前需要设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name:              指定环境变量名称
spec.containers[]env[].value:              指定环境变量的值
spec.restartPolicy:      定义容器重启的策略 Always、OnFailure
spec.nodeSelector:       定义node的label过滤标签
spec.imagePillSecrets:   定义pull镜像时secret名称
spec.hostNetwork:        定义是否使用主机网络模式
......


4.容器生命周期




探针：时kubelet对容器执行的定期诊断，由node上的kubelet调用
ExecAction：     在容器内执行指定命令，退出码为0则诊断成功
TcpSocketAction：对指定 端口 上的容器的 IP 进行检查，端口开通则诊断成功
HTTPGetAction：  对指定 端口和路径 上的容器的 IP 执行http get请求，返回状态码大于等于200小于400则诊断成功
livenessProbe：  指示容器是否正常运行，如果探测失败，kubelet会杀死容器根据重启策略进行重启
readinessProbe： 指示容器是否准备好服务请求



Pod的status状态
pending：  Pod已被k8s结束，但有容器尚未创建，等待中
running：  Pod已经被绑定在node上 所有容器都已经创建，至少一个容器正在运行
succeeded：Pod中所有容器都被成功终止，并且不会重启
failed：   Pod中所有容器都终止，指示有一个容器因为失败终止
unkonw：   某些原因无法获取Pod状态，一般是与node节点通信失败








------控制器------
ReplicaSet：RS 确保容器的副本数，自动创建容器和自动回收容器
Deployment：管理ReplicaSet，支持滚动更新和滚动回滚。deployment创建RS，RS创建Pod
            滚动更新时deployment会创建新的RS，但不删除旧的RS，在新的RS中使用新镜像创建pod
			滚动回滚时deployment使用旧的RS创建旧的pod
HPA：平滑扩展，控制RS和deployment。

StatefulSet：为了解决有状态服务的问题 （RS和deployment是为了解决无状态服务）
1.稳定的持久化存储：pod重新调度之后还能访问到持久化数据，基于PVC实现
2.稳定的网络标志：pod重新调度之后，podname和hostname不变，基于headless service实现
3.有序部署：pod启动是有顺序的，例如先启动mysql--apache--nginx
4.有序产出：pod删除是有顺序的，例如先删除nginx--apache--mysql

DaemonSet：守护进程。确保全部或者一些Node上运行一个pod的副本，当有node加入集群时，也会为它们新增一个pod
Job：执行一次的任务，保证批处理任务的的一个或多个pod成功介绍
cron job：周期性的执行任务


Deployment部署nginx：

vim deployment.yaml              # 创建deployment.yaml
apiVersion: apps/v1              # 声明api版本
kind: Deployment                 # 定义资源类型
metadata:                        # 资源的元数据，用于标识描述这个资源
  name: deployment-nginx         # 定义资源的name
spec:                            # deployment的spec
  replicas: 3                    # 期望运行Pod数量
  selector:                      # 选择器，定义标签
    matchLabels:                # 匹配标签
	  app: nginx                 # 定义标签为 app，值为 nginx
  template:                      # Pod模板
    metadata:                    # Pod的元数据
	  labels:                    # 标签
	    app: nginx               # Pod的标签，用于被svc deployment 的selector选中
	spec:                        # template的spec，可以写多个containers
	  containers:                # 容器列表
	  - name: nginx              # 容器的名称
	    image: nginx:v1          # 使用的镜像
		ports:                   # 容器暴露的端口列表
		- containerPort: 80      # 容器监听的端口

kubectl apply -f deployment.yaml # 以deployment.yaml文件创建资源
kubectl get deployment           # 查看deployment.yaml创建的deployment，name为定义的deployment-nginx
kubectl get rs                   # 查看由deployment创建的rs，name为deployment-nginx开头
kubectl get pod                  # 查看有rs创建的Pod，name为rs的name开头     


更新Pod版本
方法1.
将deployment.yaml中的image: nginx:v1 改为 image: nginx:v2
kubectl apply -f deployment.yaml    # 重新应用yaml文件
方法2.
使用命令行更新指定命名空间下的Pod版本
kubectl set image deployment/deployment-nginx nginx=nginx:v2 -n default
查看更新状态
kubectl rollout status deployment/deployment-nginx

回滚Pod版本
方法1.
回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment deployment-nginx
方法2.
回滚到指定版本
kubectl rollout history deployment deployment-nginx              # 查看历史版本号
kubectl rollout undo deployment deployment-nginx --to-revision=1 # 回滚到revision=1的版本
kubectl rollout status deployment deployment-nginx               # 查看回滚状态


确认当前Pod镜像版本
方法1：查看 Pod 使用的镜像
kubectl get pods -l app=nginx -o jsonpath='{range .items[*]}{.spec.containers[0].image}{"\n"}{end}'
# 方法2：查看 Deployment 详情
kubectl describe deployment deployment-nginx | grep Image



Service(SVC)服务发现：
负责监控Pod的信息，根据标签匹配Pod，用作负载均衡和流量转发（RR轮询）到Pod上。当有Pod重启时，读取Pod的信息并记录SVC的负载队列中，相当与F5
SVC只提供4层负载均衡能力，只能通过IP和端口的方式进行转发，不能通过域名的方式进行转发
ClusterIP：自动分配一个集群内部的IP，集群内的Pod通过访问这个SVC的ip来访问SVC后面的Pod
NodePort： 在ClusterIP的基础上，为SVC在每台机器上绑定一个端口（端口映射），运行外部需求访问Pod内部

为什么不使用DNS进行负载均衡，而是使用SVC
DNS会在客户端进行缓存，当Pod重启时无法更新信息

SVC使用的代理模式：通过防火墙规则进行转发
iptables反向代理模式
ipvs反向代理模式


Ingress-nginx：代替了nginx，需要nginx-ingress-controller镜像
通过ServiceName参数绑定SVC的IP端口来分发到SVC

http访问
第三方访问域名 ---> ingress域名+端口。域名绑定IP，通过标签绑定SVC，将流量转发到指定的SVC ---> SVC通过iptables/ipvs规则将流量转发到指定的Pod上，通过标签绑定Pod ---> Pod由deployment创建

# kubernetes # 容器 # 云原生
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