YAML基础知识及搭建一台简洁版guestbook

一，前言

　　前面我们已经搭建过简易版k8s集群了，在此基础上可以搭建一个简洁版guestbook ，以便来学习k8s创建pod的整个过程。

二，在此之前，我们还需要学习一下YAML基础知识

YAML 基础

YAML 是专门用来写配置文件的语言，非常简洁和强大，远比JSON格式方便。YAML语言（发音 /ˈjæməl/）的设计目标，就是方便人类读写。它实质上是一种通用的数据串行化格式。

它的基本语法规则如下：

• 大小写敏感
• 使用缩进表示层级关系
• 缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格。
• 缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
• # 表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略。

在我们的kubernetes中，你只需要两种结构类型就行了：

• Lists
• Maps

也就是说，你可能会遇到Lists的Maps和Maps的Lists，等等。不过不用担心，你只要掌握了这两种结构也就可以了，其他更加复杂的我们暂不讨论。

Maps

首先我们来看看Maps，我们都知道Map是字典，就是一个key:value的键值对，Maps可以让我们更加方便的去书写配置信息，例如：

---
apiVersion: v1

kind: Pod

第一行的---是分隔符，是可选的，在单一文件中，可用连续三个连字号---区分多个文件。这里我们可以看到，我们有两个键：kind 和 apiVersion，他们对应的值分别是：v1和Pod。上面的 YAML 文件转换成 JSON 格式的话，你肯定就容易明白了：

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "pod"
}

我们在创建一个相对复杂一点的 YAML 文件，创建一个 KEY 对应的值不是字符串而是一个 Maps：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web

上面的 YAML 文件，metadata 这个 KEY 对应的值就是一个Maps了，而且嵌套的 labels 这个 KEY 的值又是一个Map，你可以根据你自己的情况进行多层嵌套。

上面我们也提到了 YAML 文件的语法规则，YAML 处理器是根据行缩进来知道内容之间的嗯关联性的。比如我们上面的 YAML 文件，我用了两个空格作为缩进，空格的数量并不重要，但是你得保持一致，并且至少要求一个空格（什么意思？就是你别一会缩进两个空格，一会缩进4个空格）。我们可以看到 name 和 labels 是相同级别的缩进，所以 YAML 处理器就知道了他们属于同一个 MAP，而 app 是 labels 的值是因为 app 的缩进更大。

注意：在 YAML 文件中绝对不要使用 tab 键。

同样的，我们可以将上面的 YAML 文件转换成 JSON 文件：

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Pod",
    "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": "web"
        }
    }
}

或许你对上面的 JSON 文件更熟悉，但是你不得不承认 YAML 文件的语义化程度更高吧？

Lists

Lists就是列表，说白了就是数组，在 YAML 文件中我们可以这样定义：

args
  - Cat
  - Dog
  - Fish

你可以有任何数量的项在列表中，每个项的定义以破折号（-）开头的，与父元素直接可以缩进一个空格。对应的 JSON 格式如下：

{
    "args": [ 'Cat', 'Dog', 'Fish' ]
}

当然，list 的子项也可以是 Maps，Maps 的子项也可以是list如下所示：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort:
    - name: flaskapp-demo
      image: jcdemo/flaskapp
      ports:
        - containerPort: 

比如这个 YAML 文件，我们定义了一个叫 containers 的 List 对象，每个子项都由 name、image、ports 组成，每个 ports 都有一个 key 为 containerPort 的 Map 组成，同样的，我们可以转成如下 JSON 格式文件：

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Pod",
    "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": web"
        }
    },
    "spec": {
        "containers": [{
            "name": "front-end",
            "image": "nginx",
            "ports": [{
                "containerPort": ""
            }]
        }, {
            "name": "flaskapp-demo",
            "image": "jcdemo/flaskapp",
            "ports": [{
                "containerPort": ""
            }]
        }]
    }
}

是不是觉得用 JSON 格式的话文件明显比 YAML 文件更复杂了呢？

三，创建pod

使用 YAML 创建 Pod

现在我们已经对 YAML 文件有了大概的了解了，我相信你应该没有之前那么懵逼了吧？我们还是来使用 YAML 文件来创建一个 Deployment 。

#创建pod的过程，都在master上进行操作。
#如下是需要用到的YAML文件
1，redis-master-deployment.yaml配置文件

 [root@master guestbook]# cat redis-master-deployment.yaml
 apiVersion: extensions/v1beta1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: redis-master
 spec:
   replicas:
   template:
     metadata:
       labels:
         app: redis
         role: master
         tier: backend
     spec:
       containers:
       - name: master
        # image: redis
         image: 192.168.200.10/redis/redis:master
         resources:
           requests:
             cpu: 100m
             memory: 100Mi
         ports:
         - containerPort: 

#注意，配置文件中 image此处使用的我本地harbor上的image，你也可以直接写注释行的image：redis 。即可从外网下载redis镜像，此过程pod启动较慢，需要耐心等待。

#下文中出现的任何image均可被替换为自己的本地的image

2，redis-master-service.yaml配置文件

 [root@master guestbook]# cat redis-master-service.yaml
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: redis-master
   labels:
     app: redis
     role: master
     tier: backend
 spec:
   ports:
     # the port that this service should serve on
   - port:
     targetPort:
   selector:
     app: redis
     role: master
     tier: backend

3，redis-slave-deployment.yaml

 [root@master guestbook]# cat redis-slave-deployment.yaml
 apiVersion: extensions/v1beta1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: redis-slave
 spec:
   replicas:
   template:
     metadata:
       labels:
         app: redis
         role: slave
         tier: backend
     spec:
       containers:
       - name: slave
         image: 192.168.200.10/redis/redis:slave

         resources:
           requests:
             cpu: 100m
             memory: 100Mi
         env:
         - name: GET_HOSTS_FROM
           value: env
         ports:
         - containerPort: 

#注 此处image可以替换为：image: kubeguide/guestbook-redis-slave

4，redis-slave-service.yaml配置文件

 [root@master guestbook]# cat redis-slave-service.yaml
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: redis-slave
   labels:
     app: redis
     role: slave
     tier: backend
 spec:
   ports:
     # the port that this service should serve on
   - port:
   selector:
     app: redis
     role: slave
     tier: backend

5，frontend-deployment.yaml配置文件

 [root@master guestbook]# cat frontend-deployment.yaml
 apiVersion: extensions/v1beta1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: frontend
 spec:
   replicas:
   template:
     metadata:
       labels:
         app: guestbook
         tier: frontend
     spec:
       containers:
       - name: php-redis
         image: kubeguide/guestbook-php-frontend
         resources:
           requests:
             cpu: 100m
             memory: 100Mi
         env:
         - name: GET_HOSTS_FROM
           value: env
         ports:
         - containerPort: 

6，frontend-service.yaml配置文件

 [root@master guestbook]# cat frontend-service.yaml
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: frontend
   labels:
     app: guestbook
     tier: frontend
 spec:
   type: NodePort
   ports:
     # the port that this service should serve on
   - port:
     nodePort:
   selector:
     app: guestbook
     tier: frontend

四，启动pod

1，启动redis master

使用deployment确保只有一个pod在运行（当某个节点down了，deploy会在另一个健康的node启动redis master），但可能会有数据丢失。

[root@master guestbook]# kubectl create -f redis-master-deployment.yaml

deployment "redis-master" created

2，启动master service

一个kubernetes service会对一个或多个container进行负载均衡，这是通过我们上面redis-master中定义的labels元数据实现的，值得注意的是，在redis中只有一个master，但是我们依然为它创建一个service，这是因为这样我们就能使用一个elastic IP来路由到具体某一个master。   

kubernetes集群中的service是通过container中的环境变量实现服务发现的，service基于pod label实现container的负载均衡。   

在第一步中创建的pod包含了一个label“name=redis-master”，service的selector字段决定了service将流量转发给哪个pod，port和targetPort信息定义了service proxy运行在什么端口。

[root@master guestbook]# kubectl create -f redis-master-service.yaml
service "redis-master" created

#查看创建的service
 [root@master guestbook]# kubectl get service
NAME           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
frontend       10.254.206.198   <nodes>       :/TCP     5d
kubernetes     10.254.0.1       <none>        /TCP          8d
nginx          10.254.178.122   <pending>     :/TCP   4d
redis-master   10.254.90.116    <none>        /TCP         5d
redis-slave    10.254.248.244   <none>        /TCP         5d

3，同样的方式创建其他pod，如果出现是吧，可打开/var/log/message/下进行查看。

4，在master上查看创建的pod详细信息

 #查看service信息
 [root@master guestbook]# kubectl get service
 NAME           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
 frontend       10.254.206.198   <nodes>       :/TCP     5d
 kubernetes     10.254.0.1       <none>        /TCP          8d
 nginx          10.254.178.122   <pending>     :/TCP   4d
 redis-master   10.254.90.116    <none>        /TCP         5d
 redis-slave    10.254.248.244   <none>        /TCP         5d

 [root@master guestbook]# kubectl get service --all-namespaces
 NAMESPACE     NAME                   CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
 default       frontend               10.254.206.198   <nodes>       :/TCP     5d
 default       kubernetes             10.254.0.1       <none>        /TCP          8d
 default       nginx                  10.254.178.122   <pending>     :/TCP   4d
 default       redis-master           10.254.90.116    <none>        /TCP         5d
 default       redis-slave            10.254.248.244   <none>        /TCP         5d
 kube-system   kubernetes-dashboard   10.254.22.70     <nodes>       :/TCP     4d

 #查看pod信息
 [root@master guestbook]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide
 NAMESPACE     NAME                                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
 default       frontend--bvpkx               /       Running             5d        10.255.98.3   192.168.20.75
 default       frontend--lg52q               /       Running             5d        10.255.39.4   192.168.20.76
 default       frontend--z67ct               /       Running             5d        10.255.34.2   192.168.20.74
 default       nginx--19ms4                  /       Running             4d        10.255.34.4   192.168.20.74
 default       redis-master--zmv8f           /       Running             5d        10.255.39.2   192.168.20.76
 default       redis-slave--bg8k5            /       Running             5d        10.255.39.3   192.168.20.76
 default       redis-slave--m2s6n            /       Running             5d        10.255.98.2   192.168.20.75
 kube-system   kubernetes-dashboard--x47dd   /       Running             4d        10.255.34.3   192.168.20.74

 [root@master guestbook]# kubectl get deployments
 NAME           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
 frontend                                                5d
 nginx                                                   4d
 redis-master                                            5d
 redis-slave                                             5d

 [root@master guestbook]# kubectl get deployments --all-namespaces
 NAMESPACE     NAME                   DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
 default       frontend                                                        5d
 default       nginx                                                           4d
 default       redis-master                                                    5d
 default       redis-slave                                                     5d
 kube-system   kubernetes-dashboard                                            4d
 [root@master guestbook]#

5，可以通过任意node节点来访问

http://192.168.20.74:30001/

五，总结

由此可见，访问任意工作节点都可以，可以得出，此处可以使用VIP来实现HA。

在创建pod过程中，如果出现问题都可以通过/var/log/message 日志动态查看。