Kubernetes之YAML文件

一、YAML 基础

YAML是专门用来写配置文件的语言，非常简洁和强大，使用比json更方便。它实质上是一种通用的数据串行化格式。后文会说明定义YAML文件创建Pod和创建Deployment。

YAML语法规则：

• 大小写敏感
• 使用缩进表示层级关系
• 缩进时不允许使用Tal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Kubernetes中，只需要知道两种结构类型即可：

• Lists
• Maps

使用YAML用于K8s的定义带来的好处包括：

• 便捷性：不必添加大量的参数到命令行中执行命令
• 可维护性：YAML文件可以通过源头控制，跟踪每次操作
• 灵活性：YAML可以创建比命令行更加复杂的结构

YAML Maps

Map顾名思义指的是字典，即一个Key:Value 的键值对信息。例如：

---
apiVersion: v1
kind: Pod

注：--- 为可选的分隔符 ，当需要在一个文件中定义多个结构的时候需要使用。上述内容表示有两个键apiVersion和kind，分别对应的值为v1和Pod。

Maps的value既能够对应字符串也能够对应一个Maps。例如：

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

注：上述的YAML文件中，metadata这个KEY对应的值为一个Maps，而嵌套的labels这个KEY的值又是一个Map。实际使用中可视情况进行多层嵌套。

​ YAML处理器根据行缩进来知道内容之间的关联。上述例子中，使用两个空格作为缩进，但空格的数据量并不重要，只是至少要求一个空格并且所有缩进保持一致的空格数 。例如，name和labels是相同缩进级别，因此YAML处理器知道他们属于同一map；它知道app是lables的值因为app的缩进更大。

注意：在YAML文件中绝对不要使用tab键

YAML Lists

List即列表，说白了就是数组，例如：

args
 -beijing
 -shanghai
 -shenzhen
 -guangzhou

可以指定任何数量的项在列表中，每个项的定义以破折号（-）开头，并且与父元素之间存在缩进。在JSON格式中，表示如下：

{
  "args": ["beijing", "shanghai", "shenzhen", "guangzhou"]
}

当然Lists的子项也可以是Maps，Maps的子项也可以是List，例如：

---
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: 

如上述文件所示，定义一个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，转成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": ""
            }]
        }]
  }
}

二、使用YAML创建Pod

创建Pod

---
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: 

上面定义了一个普通的Pod文件，简单分析下文件内容：

• apiVersion：此处值是v1，这个版本号需要根据安装的Kubernetes版本和资源类型进行变化，记住不是写死的。
• kind：此处创建的是Pod，根据实际情况，此处资源类型可以是Deployment、Job、Ingress、Service等。
• metadata：包含Pod的一些meta信息，比如名称、namespace、标签等信息。
• spe：包括一些container，storage，volume以及其他Kubernetes需要的参数，以及诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性。可在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的属性。

下面是一个典型的容器的定义：

…
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort:
…

上述例子只是一个简单的最小定义：一个名字（front-end）、基于nginx的镜像，以及容器将会监听的指定端口号（80）。

除了上述的基本属性外，还能够指定复杂的属性，包括容器启动运行的命令、使用的参数、工作目录以及每次实例化是否拉取新的副本。 还可以指定更深入的信息，例如容器的退出日志的位置。容器可选的设置属性包括：

name、image、command、args、workingDir、ports、env、resource、volumeMounts、livenessProbe、readinessProbe、livecycle、terminationMessagePath、imagePullPolicy、securityContext、stdin、stdinOnce、tty

了解了Pod的定义后，将上面创建Pod的YAML文件保存成pod.yaml，然后使用Kubectl创建Pod：

$ kubectl create -f pod.yaml
pod "kube100-site" created

可以使用Kubectl命令查看Pod的状态

$ kubectl get pods
NAME           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
kube100-site   /       Running             1m

注： Pod创建过程中如果出现错误，可以使用kubectl describe 进行排查。

创建Deployment

上述介绍了如何使用YAML文件创建Pod实例，但是如果这个Pod出现了故障的话，对应的服务也就挂掉了，所以Kubernetes提供了一个Deployment的概念 ，目的是让Kubernetes去管理一组Pod的副本，也就是副本集 ，这样就能够保证一定数量的副本一直可用，不会因为某一个Pod挂掉导致整个服务挂掉。

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube100-site
spec:
  replicas:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: front-end
          image: nginx
          ports:
            - containerPort:
        - name: flaskapp-demo
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:
            - containerPort: 

一个完整的Deployment的YAML文件如上所示，接下来解释部分内容：

• 注意这里apiVersion对应的值是extensions/v1beta1，同时也需要将kind的类型指定为Deployment。
• metadata指定一些meta信息，包括名字或标签之类的。
• spec 选项定义需要两个副本，此处可以设置很多属性，例如受此Deployment影响的Pod的选择器等
• spec 选项的template其实就是对Pod对象的定义
• 可以在Kubernetes v1beta1 API 参考中找到完整的Deployment可指定的参数列表
• 将上述的YAML文件保存为deployment.yaml，然后创建Deployment：

三、使用k8s创建应用

关于k8s的安装，请参考连接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/9947548.html

本文就是基于此链接的环境来搭建的。

新建yaml文件

这里使用 jcdemo/flaskapp 镜像，来介绍，如何创建一个flask应用。

登录到k8s主控端，也就是master节点。新建文件 flask.yaml

vim flask.yaml

内容如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: flaskapp-1
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        name: flaskapp-1
    spec:
      containers:
        - name: flaskapp-1
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:
          - containerPort: 5000

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: flaskapp-1
  labels:
    name: flaskapp-1
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 5000
    name: flaskapp-port
    targetPort: 5000
    protocol: TCP
    nodePort: 30005
  selector:
    name: flaskapp-1

NodePort方式暴露服务的端口的默认范围（30000-32767）

大概解释一下，这个yaml文件。它分为2部分。蓝色部分 提供节点，红色部分 暴露服务

为什么要分为这2部分呢？因为蓝色部分，只是在 k8s部署了一个pod 节点。那么它对应的服务，比如flask，外部是不能直接访问的。

怎么才能访问呢？必须 暴露服务才行。这就好比下面这个命令！

docker run -it -p : flaskapp-port

使用-p 参数将端口映射出来，其他服务器才能访问！

这2个参数，就是要暴露的端口号，使用的是TCP协议

protocol: TCP
nodePort: 30005

检验配置文件的正确性

当你不确定声明的配置文件是否书写正确时，可以使用以下命令要验证：

kubectl create -f flask.yaml --validate

使用--validate只是会告诉你它发现的问题，仍然会按照配置文件的声明来创建资源，除非有严重的错误使创建过程无法继续，如必要的字段缺失或者字段值不合法，不在规定列表内的字段会被忽略。

可以使用如下命令检查Deployment的列表：

root@k8s-master001:~# kubectl get deployments
NAME             DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
flaskapp-                                                18s

查看pod状态

root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wide
NAME                              READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP                NODE
flaskapp--84b7f79cdf-bbp4p       /       ContainerCreating             27s       <none>            k8s-node002

提示正在创建中，等待几秒钟，再次查看

root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wide
NAME                              READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP                NODE
flaskapp--84b7f79cdf-bbp4p       /       Running             31s       192.138.6.130     k8s-node002

如果状态是 Running，并且出现了IP地址，那么表示部署成功了！

如果状态不是Running，查看日志

kubectl describe po flaskapp--84b7f79cdf-bbp4p

如果 出现错误，需要解决错误，将应用删除，使用命令

这个是单个pod删除

kubectl delete pods flaskapp--84b7f79cdf-bbp4p

如果需要删除flaskapp所有的pod，使用命令

kubectl delete -f flask.yaml

如果images更新了，修改yaml文件，重新应用一遍

kubectl apply -f flask.yaml

访问应用

这个时候，就可以访问flask页面了

root@k8s-master001:~# curl http://192.138.6.130:5000/
<html><head><title>Docker + Flask Demo</title></head><body><table><tr><td> Start Time </td> <td>-Dec- ::</td> </tr><tr><td> Hostname </td> <td>flaskapp--84b7f79cdf-bbp4p</td> </tr><tr><td> Local Address </td> <td>192.138.6.130</td> </tr><tr><td> Remote Address </td> <td>192.138.121.64</td> </tr><tr><td> Server Hit </td> <td></td> </tr></table></body></html>root@k8s-master001:~#

我想直接使用windows 10访问flask，可不可呢？

不可以！为什么？因为我的电脑不能直接访问 192.138.0.0/16 的网络。这个是k8s的pod 网络。

添加路由

首先需要在windows 10 中添加路由，比如：k8s主控端的地址为 192.168.0.102

确保cmd打开时，以管理员身份运行，否则提示没有权限！

在cmd中输入如下命令：

route add 192.138.0.0 MASK 255.255.0.0 192.168.0.121

设置nat规则

登录到k8s 主控端，添加一个nat规则。

其中 -s 是你的客户端网络，-d 是k8s 的 pod 网络。-o 指定网卡。tunl0是k8s集群，创建的。

iptables -t nat -I POSTROUTING -s 192.168.0.0/ -d 192.138.0.0/ -o tunl0 -j MASQUERADE

使用windos 10 访问flask页面，效果如下：

或者使用 http://node_ip:30005 也是可以访问的。

本文参考链接：

https://blog.csdn.net/phantom_111/article/details/79427144