k8s配置文件模板

一,deployment

Deployment为Pod和Replica Set下一代Replication Controller）提供声明式更新

1，配置示例

apiVersion: apps/v1        # 1.9.0 之前的版本使用 apps/v1beta2，可通过命令 kubectl api-versions 查看
kind: Deployment           #指定创建资源的角色/类型
metadata:                  #资源的元数据/属性
  name: nginx-deployment       #资源的名字，在同一个namespace中必须唯一
  namespace:  xxxx             #命名空间
  labels:
    app: demo                  #标签
spec:
  replicas: 3         #副本数量3
  strategy:
    rollingUpdate:   ##由于replicas为3,则整个升级,pod个数在2-4个之间
      maxSurge: 1      #滚动升级时会先启动1个pod
      maxUnavailable: 1 #滚动升级时允许的最大Unavailable的pod个数
  selector:             #定义标签选择器,部署需要管理的pod（带有该标签的的会被管理）需在pod 模板中定义
    matchLabels:
      app: web-server
  template:      #这里Pod的定义
    metadata:
      labels:    #Pod的label
        app: web-server
    spec:        # 模板的规范
      containers:
      - name: nginx      #容器的名字
        image: nginx:1.12.1  #容器的镜像地址
        command: [ "/bin/sh","-c","cat /etc/config/path/to/special-key" ]    #启动命令
        args:                                                                #启动参数
            - '-storage.local.retention=$(STORAGE_RETENTION)'
            - '-storage.local.memory-chunks=$(STORAGE_MEMORY_CHUNKS)'
            - '-config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
            - '-alertmanager.url=http://alertmanager:9093/alertmanager'
            - '-web.external-url=$(EXTERNAL_URL)'
    #如果command和args均没有写，那么用Docker默认的配置。
    #如果command写了，但args没有写，那么Docker默认的配置会被忽略而且仅仅执行.yaml文件的command（不带任何参数的）。
    #如果command没写，但args写了，那么Docker默认配置的ENTRYPOINT的命令行会被执行，但是调用的参数是.yaml中的args。
    #如果如果command和args都写了，那么Docker默认的配置被忽略，使用.yaml的配置。
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        # IfNotPresent ：默认值,本地有则使用本地镜像,不拉取，如果不存在则拉取
        # Always：  总是拉取
        # Never：  只使用本地镜像，从不拉取
          livenessProbe:
#表示container是否处于live状态。如果LivenessProbe失败，LivenessProbe将会通知kubelet对应的container不健康了。随后kubelet将kill掉container，并根据RestarPolicy进行进一步的操作。默认情况下LivenessProbe在第一次检测之前初始化值为Success，如果container没有提供LivenessProbe，则也认为是Success；
            httpGet:
              path: /health #如果没有心跳检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 60 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
            readinessProbe:
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /health #如果没有心跳检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 30 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
          resources:              ##CPU内存限制
            requests:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
            limits:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
          env:                    ##通过环境变量的方式，直接传递pod=自定义Linux OS环境变量
            - name: LOCAL_KEY     #本地Key
              value: value
            - name: CONFIG_MAP_KEY  #局策略可使用configMap的配置Key，
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  name: special-config   #configmap中找到name为special-config
                  key: special.type      #找到name为special-config里data下的key
          ports:
            - name: http
              containerPort: 8080 #对service暴露端口
          volumeMounts:     #挂载volumes中定义的磁盘
          - name: log-cache
            mount: /tmp/log
          - name: sdb       #普通用法，该卷跟随容器销毁，挂载一个目录
            mountPath: /data/media
          - name: nfs-client-root    #直接挂载硬盘方法，如挂载下面的nfs目录到/mnt/nfs
            mountPath: /mnt/nfs
          - name: example-volume-config  #高级用法第1种，将ConfigMap的log-script,backup-script分别挂载到/etc/config目录下的一个相对路径path/to/...下，如果存在同名文件，直接覆盖。
            mountPath: /etc/config
          - name: rbd-pvc                #高级用法第2中，挂载PVC(PresistentVolumeClaim)

#使用volume将ConfigMap作为文件或目录直接挂载，其中每一个key-value键值对都会生成一个文件，key为文件名，value为内容，
  volumes:  # 定义磁盘给上面volumeMounts挂载
  - name: log-cache
    emptyDir: {}
  - name: sdb  #挂载宿主机上面的目录
    hostPath:
      path: /any/path/it/will/be/replaced
  - name: example-volume-config  # 供ConfigMap文件内容到指定路径使用
    configMap:
      name: example-volume-config  #ConfigMap中名称
      items:
      - key: log-script           #ConfigMap中的Key
        path: path/to/log-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/log-script
      - key: backup-script        #ConfigMap中的Key
        path: path/to/backup-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/backup-script
  - name: nfs-client-root         #供挂载NFS存储类型
    nfs:
      server: 10.42.0.55          #NFS服务器地址
      path: /opt/public           #showmount -e 看一下路径
  - name: rbd-pvc                 #挂载PVC磁盘
    persistentVolumeClaim:
      claimName: rbd-pvc1         #挂载已经申请的pvc磁盘

2，相关使用

一个典型的用例如下：

使用Deployment来创建ReplicaSet。ReplicaSet在后台创建pod。检查启动状态，看它是成功还是失败。

然后，通过更新Deployment的PodTemplateSpec字段来声明Pod的新状态。这会创建一个新的ReplicaSet，Deployment会按照控制的速率将pod从旧的ReplicaSet移动到新的ReplicaSet中。

如果当前状态不稳定，回滚到之前的Deployment revision。每次回滚都会更新Deployment的revision。

扩容Deployment以满足更高的负载。

暂停Deployment来应用PodTemplateSpec的多个修复，然后恢复上线。

根据Deployment 的状态判断上线是否hang住了。

清除旧的不必要的ReplicaSet

创建deployment

kubectl create -f  nginx-deployment.yaml --record       ##--record 为True  在annotation中记录当前命令创建或者升级了该资源,如查看在每个Deployment revision中执行了哪些命令
kubectl get deployments
kubectl get rs                      #Replica Set的名字总是<Deployment的名字>-<pod template的hash值>
kubectl get pods  -n xxxx           #命名空间
kubectl get pods --show-labels      #查看标签

更新deployment

注意： Deployment的rollout当且仅当Deployment的pod template（例如.spec.template）中的label更新或者镜像更改时被触发。其他更新，例如扩容Deployment不会触发rollout.

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1   #更新镜像

或使用edit命令来编辑Deployment，修改 .spec.template.spec.containers[0].image ，将nginx:1.7.9 改写成 nginx:1.9.1
kubectl edit deployment/nginx-deployment

kubectl rollout status deployment/nginx-deployment    #rollout状态

回退deployment

kubectl describe deployment  #查看状态
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment  #检查升级记录
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment --revision=2   #查看version信息

暂停和恢复

kubectl get deploy
kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment
kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1
kubectl rollout history deploy/nginx

二，SERVICE

service 的作用

防止Pod失去联系（服务发现）

定义一组Pod的访问策略（负载均衡）

支持ClusterIP，NodePort以及LoadBalancer三种类型

Service的底层实现主要有iptables和ipvs两种网络模式

pod 与service的关系

通过lable-selector相关联

通过Service实现Pod的负载均衡（TCP/UDP 4层）

配置文件

[root@k8s-master-128 dome]# cat deploy-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:   # 这里是定义Deployment的标签
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # 选择关联Deployment标签
  template:
    metadata:
      labels:  # 给Pod定义一个标签，方便其他服务关联这个Pod
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:   # Service 的selector 指定标签 app:nginx 来进行对Pod进行关联 ；(这里的app:nginx就是上面Deployment配置里labels定义的标签 )
    app: nginx
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  type: NodePort

Service的三种类型

发布的服务类型有三种：ClusterIP、NodePort和LoadBalancer

官网地址：https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/#publishing-services-service-types

ClusterIP

分配一个内部集群IP地址，只能在集群内部访问（同Namespaces内的Pod），不对外提供访问服务！默认ServiceTpye

kubectl get svc 暴露的集群ip和集群端口，只能在k8s集群内部访问

Node节点上能查看到创建的iptables规则

Nodeport

分配一个内网集群IP地址，并在内个节点上启用一个端口来暴露服务，可以在集群外部访问

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80 # 需要暴露的集群端口(service暴露的)
    targetPort: 9376  # 容器的端口(后端容器提供服务的端口）
    nodePort: 30000
  type: NodePort

映射到物理机的端口范围为：The range of valid ports is 30000-32767

kubectl get svc -o wide 暴露的端口在node 节点上由kube-proxy来启动并监听的，可通过NodeIP+端口的方式直接进行访问，因为kube-proxy进行了代理。

kube-proxy是如何代理访问到容器的呢？因为kube-proxy在启动的时候通过--proxy-mode=ipvs可以指定底层内核代理模式，默认是iptables进行代理转发，kube-proxy通过这两种模式来代理直接对外提供服务

参考的写法

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: eureka
  labels:
    ccb: eureka
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: eureka
      ports:
        - name: eureka
          containerPort: 8082
          protocol: TCP
      imagePullPolicy: Never
      volumeMounts:
      - name: appconfig
        mountPath: /jar/application.yml
        subPath: application.yml
  volumes:
    - name: appconfig
      configMap:
        name: insight-application
        items:
          - key: registry-application.yml
            path: application.yml
  restartPolicy: Never
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: eureka
  labels:
    ccb: eureka
spec:
  ports:
  - port: 8082
    targetPort: 8082
    protocol: TCP
    nodePort: 30000
  type: NodePort
  selector:
    ccb: eureka

LoadBalancer

分配一个内部集群IP地址，并在每个节点上启用一个端口来暴露服务。

除此之外，Kubernetes会请求底层云平台上的负载均衡器，将每个Node（[NodeIP]:[NodePort]）作为后端添加进去。

LoadBalancer只适用于云平台，AWS默认就支持，阿里云社区开发也支持

Service代理模式

service有三组代理模式：userspace、iptables和ipvs

常用命令

kubectl get svc -o wide
kubectl describe pod nginx-deployment-6dd86d77d-kxkmt   #注意命名空间

来源：https://nicksors.cc/2019/06/21/kubernetes系列之《Service》.html

三,定义pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: eureka
  labels:
    ccb: eureka
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: eureka
      ports:
        - name: eureka
          containerPort: 8082
          protocol: TCP
      imagePullPolicy: Never  #使用本地镜像
      volumeMounts:
      - name: appconfig
        mountPath: /jar/application.yml
        subPath: application.yml
  volumes:
    - name: appconfig
      configMap:
        name: insight-application
        items:
          - key: registry-application.yml
            path: application.yml
  restartPolicy: Never
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: eureka
  labels:
    ccb: eureka
spec:
  ports:
  - port: 8082  #集群开放的的端口
    targetPort: 8082  #后端容器开放的端口
    protocol: TCP
    nodePort: 30000   #宿主机开放的端口，范围大于30000
  type: NodePort      #指定service类型为暴露物理节点的端口，必须
  selector:
    ccb: eureka       #service 管理的pod

1,创建pod流程

用户通过kubectl命令创建一个Pod的流程：

客户端提交创建请求，可以通过API Server的Restful API，也可以使用kubectl工具，支持json和yaml格式；

Api Server处理用户请求，存储Pod信息数据到etcd集群中；

Scheduler调度器通过API Server查看未绑定的Pod，尝试为Pod进行分配主机，通过调度算法选择主机后，绑定到这台机器上并且把调度信息写入etcd集群；

kubelet根据调度结果执行Pod创建操作，成功后将信息通过Api Server更新到etcd集群中；

整个Pod创建过程完成，每个组件都在于Api Server进行交互，Api Server就是k8s集群的中间者，组件之间的协同者，是一个集群访问入口

2，Pod的多种控制器

ReplicaSet: 代用户创建指定数量的pod副本数量，确保pod副本数量符合预期状态，并且支持滚动式自动扩容和缩容功能。

ReplicaSet主要三个组件组成：

用户期望的pod副本数量

标签选择器，判断哪个pod归自己管理

当现存的pod数量不足，会根据pod资源模板进行新建帮助用户管理无状态的pod资源，精确反应用户定义的目标数量，但是RelicaSet不是直接使用的控制器，而是使用Deployment。

Deployment：工作在ReplicaSet之上，用于管理无状态应用，目前来说最好的控制器。支持滚动更新和回滚功能，还提供声明式配置。 参考文章：https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/82011573

DaemonSet：用于确保集群中的每一个节点只运行特定的pod副本，通常用于实现系统级后台任务,比如ingress,elk.服务是无状态的,服务必须是守护进程。参考文章：https://www.cnblogs.com/xzkzzz/p/9553321.html

Job：只要任务或程序运行完成就立即退出，不需要重启或重建。 参考文章：https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/82011610

Cronjob：周期性任务控制，执行后就退出, 不需要持续后台运行， 参考文章：https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/82867830

StatefulSet：管理有状态应用,比如redis,mysql

3,POD管理

# 创建Pod资源
$ kubectl create -f pod.yaml
# 查看pods
$ kubectl get pods nginx-pod
# 查看pod描述
$ kubectl describe pod/nginx-pod
# 更新资源
$ kubectl apply -f pod.yaml
# 删除资源
$kubectl delete -f pod.yaml
or
$kubectl delete pods nginx-pod

4,资源限制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    resources: # 资源限制标签
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

requests和limits都是做资源限制的，他们的区别在于：

requests # pod在创建时向k8s请求的资源大小；

limits # 限制了这个Pod运行的最大资源空间；

5,调度约束

Pod.spec.nodeName # 强制约束Pod调度到指定Node节点上

Pod.spec.nodeSelector # 通过lable-selector机制选择节点

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  # nodeName:node01
  nodeSelector:
    env_role: dev
  containers:
  - name: nginx
    image: nignx

通过label给Node主机设置标签：

kubectl label nodes k8s-node-129 env_role=dev

通过–show-labels查看Node的标签：

$ kubectl get node --show-labels

6,重启策略

Always: 当容器停止，总是重建容器，默认策略。

OnFailure： 当容器异常退出（退出状态码非0）时，才重启容器。

Never：当容器终止退出，从不重启容器。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  restartPolicy: OnFailure

7,镜像拉取策略

IfNotPresent：默认值，镜像不存在宿主机上时才拉取

Always：每次创建Pod时都会重新拉取一次镜像

Never：Pod永远不会主动拉取这个镜像

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

8,健康检查

提供Probe机制，有以下两种类型：

livenessProbe
如果检查失败，将容器杀死，根据Pod的restartPolicy来操作。
readinessProbe
如果检查失败，Kubeneres会把Pod从service endpoints中剔除。

robe支持以下三种检查方法：

httpGet

发送HTTP请求，返回200-400范围状态码为成功。

exec

执行Shell命令返回状态码是0为成功。

tcpSocket

发起TCP Socket建立成功。

9，问题定位

kubectl describe type/name
kubectl logs type/name [-c container]
kubectl exec --namespace=xxx  -it pod  -C  容器名称   --   bash

来源：https://nicksors.cc/2019/06/18/kubernetes系列之《Pod》.html

快速生成YAML文件

1，命令生成

$ kubectl run --image=nginx my-deploy -o yaml --dry-run >my-deploy.yaml
$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml -o yaml --dry-run >my-deploy.yaml
$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml -o json --dry-run >my-deploy.json  # 指定输出json格式

– image # 指定模板镜像
my-deploy # 运行标签名称
–dry-run # 只测试运行,不会实际运行pod
-o yaml # 指定输出格式

2，get导出

kubectl get deploy/my-deploy -o=yaml --export > my-deploy.yaml

3，查询Pod容器的字段资源内部文档

使用kubectl explain –help 查询pod字段内部说明

$ kubectl explain pods  # 每一个层级的指令都会有字段信息
$ kubectl explain pods.spec
$ kubectl explain pods.spec.containers