五、kubernetes Objects（k8s对象）
五、kubernetes Objects（k8s对象）
1、什么是k8s对象
https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/overview/working-with-objects/kubernetes-objects/
-
k8s里面操作的
资源实体，就是k8s的对象，可以使用yaml来声明对象。然后让k8s根据yaml的声明创建出这个对象；kubectl create/run /expose… -
操作 Kubernetes 对象 —— 无论是创建、修改，或者删除 —— 需要使用 Kubernetes API。比如，当使用
kubectl命令行接口时，CLI 会执行必要的 Kubernetes API 调用 -
Kubernetes对象指的是Kubernetes系统的持久化实体，所有这些对象合起来，代表了你集群的实际情况。常规的应用里，我们把应用程序的数据存储在数据库中，Kubernetes将其数据以Kubernetes对象的形式通过 api server存储在 etcd 中。具体来说，这些数据（Kubernetes对象）描述了：
- 集群中运行了哪些容器化应用程序（以及在哪个节点上运行）
- 集群中对应用程序可用的资源（网络，存储等）
- 应用程序相关的策略定义，例如，重启策略、升级策略、容错策略
- 其他Kubernetes管理应用程序时所需要的信息
scheduler先计算应该去哪个节点部署
对象的spec和status
每一个 Kubernetes 对象都包含了两个重要的字段：
spec必须由您来提供，描述了您对该对象所期望的 目标状态status只能由 Kubernetes 系统来修改，描述了该对象在 Kubernetes 系统中的 实际状态Kubernetes通过对应的 控制器，不断地使实际状态趋向于您期望的目标状态
kubectl get pod my-nginx2-78b566c7c-mv8jp -o yaml
### kubectl create deployment my-nginx --image=nginx
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
annotations:
deployment.kubernetes.io/revision: "1"
creationTimestamp: "2021-04-27T11:37:59Z"
generation: 1
labels:
app: my-nginx
name: my-nginx
namespace: default
resourceVersion: "376418"
uid: 5a47e879-e2e9-40d1-8b02-180031903e8a
spec: ###期望状态
progressDeadlineSeconds: 600
replicas: 1 ### 副本数量
revisionHistoryLimit: 10
selector:
matchLabels:
app: my-nginx
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 25%
maxUnavailable: 25%
type: RollingUpdate
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: my-nginx
spec:
containers:
- image: nginx ###使用这个镜像创建容器
imagePullPolicy: Always
name: nginx
resources: {}
terminationMessagePath: /dev/termination-log
terminationMessagePolicy: File
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
schedulerName: default-scheduler
securityContext: {}
terminationGracePeriodSeconds: 30
status: ###当前状态
availableReplicas: 1 ## 当前集群可用的
conditions:
- lastTransitionTime: "2021-04-27T11:38:17Z"
lastUpdateTime: "2021-04-27T11:38:17Z"
message: Deployment has minimum availability.
reason: MinimumReplicasAvailable
status: "True"
type: Available
- lastTransitionTime: "2021-04-27T11:37:59Z"
lastUpdateTime: "2021-04-27T11:38:17Z"
message: ReplicaSet "my-nginx-6b74b79f57" has successfully progressed.
reason: NewReplicaSetAvailable
status: "True"
type: Progressing
observedGeneration: 1
readyReplicas: 1
replicas: 1
updatedReplicas: 1
### 最终一致。
## etcd保存的创建资源期望的状态和最终这个资源的状态要是一致的；spec和status要最终一致
## 1、kubectl create deployment my-nginx --image=nginx
## 2、api-server保存etcd，controller-manager最终解析数据，知道集群要my-nginx一份，保存到etcd
## 3、kubelet就做一件事情，spec状态和最终状态一致
while(true){
if(my-nginx.replicas != spec.replicas)
{
kubelet.startPod();
}
}
##
2、编写yaml的黑科技
## 自己编写任意资源的yaml都可以创建出他
## 如何会写任意资源的yaml，比如Pod
## kubectl run my-nginx666 --image=nginx #启动一个Pod
kubectl get pod my-nginx666 -oyaml 集群中挑一个同类资源，获取出他的yaml。
# 干跑一遍
kubectl run my-tomcat --image=tomcat --dry-run -oyaml
# 新版写法
kubectl run my-tomcat --image=tomcat --dry-run=client -oyaml
3、描述k8s对象
# kubectl run my-tomcat --image=tomcat --dry-run -oyaml
kind: Pod # 资源类型 kubectl api-resources:可以获取到所有资源
apiVersion: v1 # 同一个资源有可能有多个版本。看 kubectl api-resources提示的。
metadata: # 每一个资源定义一些元数据信息
labels:
run: my-tomcat
name: my-tomcat
spec: # 资源的规格（镜像名、镜像的环境变量信息等等）
containers:
- image: tomcat
name: my-tomcat
resources: {}
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
当您在 Kubernetes 中创建一个对象时，您必须提供
- 该对象的 spec 字段，通过该字段描述您期望的 目标状态
- 该对象的一些基本信息，例如名字
可以使用 kubectl 命令行创建对象，也可以编写 .yaml 格式的文件进行创建
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 2 # 运行 2 个容器化应用程序副本
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80
#1、部署
kubectl apply -f deployment.yaml
#2、移除
kubectl delete -f deployment.yaml
集群中所有的资源，都在哪里？
k8s只依赖一个存储就是etcd。
4、k8s对象yaml的结构
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8DVhsfB6-1657518765095)(images/Kubernetes/image-20211108222954138.png)]
必填字段
在上述的 .yaml 文件中，如下字段是必须填写的：
- apiVersion 用来创建对象时所使用的Kubernetes API版本
- kind 被创建对象的类型
- metadata 用于唯一确定该对象的元数据：包括
name和namespace，如果namespace为空，则默认值为default - spec 描述您对该对象的期望状态
不同类型的 Kubernetes，其
spec对象的格式不同（含有不同的内嵌字段），通过 API 手册 可以查看 Kubernetes 对象的字段和描述。例如，假设您想了解 Pod 的spec定义，可以在 这里找到，Deployment 的spec定义可以在 这里 找到
https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.21/ 这就是我们以后要完全参照的文档。
5、管理k8s对象
| 管理方式 | 操作对象 | 推荐的环境 | 参与编辑的人数 | 学习曲线 |
|---|---|---|---|---|
| 指令性的命令行 | Kubernetes对象;kubectl xxxxx。 cka | 开发环境 | 1+ | 最低 |
| 指令性的对象配置 | 单个 yaml 文件 | 生产环境 | 1 | 适中 |
| 声明式的对象配置 | 包含多个 yaml 文件的多个目录。kustomize | 生产环境 | 1+ | 最高 |
同一个Kubernetes对象应该只使用一种方式管理，否则可能会出现不可预期的结果
#1、命令式
kubectl run nginx --image nginx
kubectl create deployment nginx --image nginx
apply -f ： 没有就创建，有就修改
#2、指令性
- 使用指令性的对象配置（imperative object configuration）时，需要向 kubectl 命令指定具体的操作（create,replace,apply,delete等），可选参数以及至少一个配置文件的名字。配置文件中必须包括一个完整的对象的定义，可以是 yaml 格式，也可以是 json 格式。
#创建对象
kubectl create -f nginx.yaml
#删除对象
kubectl delete -f nginx.yaml -f redis.yaml
#替换对象
kubectl replace -f nginx.yaml
#3、声明式
#处理 configs 目录中所有配置文件中的Kubernetes对象，根据情况创建对象、或更新Kubernetes中已经存在的对象。可以先执行 diff 指令查看具体的变更，然后执行 apply 指令执行变更；
kubectl diff -f configs/
kubectl apply -f configs/
#递归处理目录中的内容：
kubectl diff -R -f configs/
kubectl apply -R -f configs/
#移除
kubectl delete -f configs/
6、对象名称
Kubernetes REST API 中，所有的对象都是通过 name 和 UID 唯一性确定
可以通过 namespace + name 唯一性地确定一个 RESTFUL 对象，例如：
/api/v1/namespaces/{namespace}/pods/{name}
同一个名称空间下，同一个类型的对象，可以通过 name 唯一性确定。如果删除该对象之后，可以再重新创建一个同名对象。
依据命名规则，Kubernetes对象的名字应该：
- 最长不超过 253个字符
- 必须由小写字母、数字、减号
-、小数点.组成 - 某些资源类型有更具体的要求
例如，下面的配置文件定义了一个 name 为 nginx-demo 的 Pod，该 Pod 包含一个 name 为 nginx 的容器：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx-demo ##pod的名字
spec:
containers:
- name: nginx ##容器的名字
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80 UIDs
UID
UID 是由 Kubernetes 系统生成的，唯一标识某个 Kubernetes 对象的字符串。
Kubernetes集群中，每创建一个对象，都有一个唯一的 UID。用于区分多次创建的同名对象（如前所述，按照名字删除对象后，重新再创建同名对象时，两次创建的对象 name 相同，但是 UID 不同。）
7、名称空间
kubectl get namespaces
kubectl describe namespaces <name>
# 隔离 mysql mapper.xml--》dao.
Kubernetes 安装成功后，默认有初始化了三个名称空间：
- default 默认名称空间，如果 Kubernetes 对象中不定义
metadata.namespace字段，该对象将放在此名称空间下 - kube-system Kubernetes系统创建的对象放在此名称空间下
- kube-public 此名称空间自动在安装集群是自动创建，并且所有用户都是可以读取的（即使是那些未登录的用户）。主要是为集群预留的，例如，某些情况下，某些Kubernetes对象应该被所有集群用户看到。
名称空间未来如何隔离
1）、基于环境隔离（prod,test）
prod：部署的所有应用
test：部署的所有应用
2）、基于产品线的名称空间（商城，android，ios，backend）；
3）、基于团队隔离
访问其他名称空间的东西？(名称空间资源隔离，网络不隔离)
1）、配置直接拿来用。不行
2）、网络访问，可以。
Pod-Pod；
serviceName来访问，找本名称空间的Service负载均衡
serviceName.名称空间，可以访问别的名称空间的
创建名称空间
kubectl create ns world --dry-run=client -oyamlapiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: world666 spec: {}apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: creationTimestamp: null name: world spec: {} status: {}kubectl create -f ./my-namespace.yaml#直接用命令 kubectl create namespace <名称空间的名字> #删除 kubectl delete namespaces <名称空间的名字>
名称空间的名字必须与 DNS 兼容：
- 不能带小数点
. - 不能带下划线
_ - 使用数字、小写字母和减号
-组成的字符串
默认情况下，安装Kubernetes集群时，会初始化一个 default 名称空间，用来将承载那些未指定名称空间的 Pod、Service、Deployment等对象
为请求设置命名空间
#要为当前请求设置命名空间，请使用 --namespace 参数。 kubectl run nginx --image=nginx --namespace=<insert-namespace-name-here> kubectl get pods --namespace=<insert-namespace-name-here>#在对象yaml中使用命名空间 apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx-demo ##pod的名字 namespace: default #不写就是default spec: containers: - name: nginx ##容器的名字 image: nginx:1.7.9 ports: - containerPort: 80当您创建一个 Service 时，Kubernetes 会创建一个相应的 DNS 条目。
该条目的形式是 ..svc.cluster.local ，这意味着如果容器只使用 ``，它将被解析到本地命名空间的服务。这对于跨多个命名空间（如开发、分级和生产）使用相同的配置非常有用。如果您希望跨命名空间访问，则需要使用完全限定域名（FQDN）。
# 创建Pod kind:Pod
k8s底层最小的部署单元是Pod。Service，Deploy，ReplicaSet
# Deploy:直接指定Pod模板（） kind: Deploy
并非所有对象都在命名空间中
大多数 kubernetes 资源（例如 Pod、Service、副本控制器等）都位于某些命名空间中。但是命名空间资源本身并不在命名空间中。而且底层资源，例如 nodes 和持久化卷不属于任何命名空间。
查看哪些 Kubernetes 资源在命名空间中，哪些不在命名空间中：
# In a namespace
kubectl api-resources --namespaced=true
# Not in a namespace
kubectl api-resources --namespaced=false
8、标签和选择器
标签（Label）是附加在Kubernetes对象上的一组名值对，其意图是按照对用户有意义的方式来标识Kubernetes对象，同时，又不对Kubernetes的核心逻辑产生影响。标签可以用来组织和选择一组Kubernetes对象。您可以在创建Kubernetes对象时为其添加标签，也可以在创建以后再为其添加标签。每个Kubernetes对象可以有多个标签，同一个对象的标签的 Key 必须唯一，例如：
metadata:
labels:
key1: value1
key2: value2
# 打标签
kubectl label pod my-nginx666 aaa=bbb
# 查看
kubectl get pod --show-labels
# 删除标签
kubectl label pod my-nginx666 aaa-
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
name: my-nginx-labels
namespace: hello
labels:
aa: bb
bb: dd
spec: # 指定规格信息
containers: # 指定要启动一个什么样的容器
- image: nginx #指定镜像
name: my-nginx #容器的名字
使用标签（Label）可以高效地查询和监听Kubernetes对象，在Kubernetes界面工具（如 Kubenetes Dashboard 或 Kuboard）和 kubectl 中，标签的使用非常普遍。那些非标识性的信息应该记录在 注解（annotation）
为什么要使用标签
使用标签，用户可以按照自己期望的形式组织 Kubernetes 对象之间的结构，而无需对 Kubernetes 有任何修改。
应用程序的部署或者批处理程序的部署通常都是多维度的（例如，多个高可用分区、多个程序版本、多个微服务分层）。管理这些对象时，很多时候要针对某一个维度的条件做整体操作，例如，将某个版本的程序整体删除，这种情况下，如果用户能够事先规划好标签的使用，再通过标签进行选择，就会非常地便捷。
标签的例子有：
release: stable、release: canaryenvironment: dev、environment: qa、environment: productiontier: frontend、tier: backend、tier: cachepartition: customerA、partition: customerBtrack: daily、track: weekly
上面只是一些使用比较普遍的标签，您可以根据您自己的情况建立合适的使用标签的约定。
句法和字符集
标签是一组名值对（key/value pair）。标签的 key 可以有两个部分：可选的前缀和标签名，通过 / 分隔。
- 标签名：
- 标签名部分是必须的
- 不能多于 63 个字符
- 必须由字母、数字开始和结尾
- 可以包含字母、数字、减号
-、下划线_、小数点.
- 标签前缀：
- 标签前缀部分是可选的
- 如果指定，必须是一个DNS的子域名，例如：k8s.eip.work
- 不能多于 253 个字符
- 使用
/和标签名分隔
如果省略标签前缀，则标签的 key 将被认为是专属于用户的。Kubernetes的系统组件（例如，kube-scheduler、kube-controller-manager、kube-apiserver、kubectl 或其他第三方组件）向用户的Kubernetes对象添加标签时，必须指定一个前缀。kubernetes.io/ 和 k8s.io/ 这两个前缀是 Kubernetes 核心组件预留的。
标签的 value 必须：
- 不能多于 63 个字符
- 可以为空字符串
- 如果不为空，则
- 必须由字母、数字开始和结尾
- 可以包含字母、数字、减号
-、下划线_、小数点.
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: label-demo
labels:
environment: production
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80
标签选择器
通常来讲，会有多个Kubernetes对象包含相同的标签。通过使用标签选择器（label selector），用户/客户端可以选择一组对象。标签选择器（label selector）是 Kubernetes 中最主要的分类和筛选手段。
Kubernetes api server支持两种形式的标签选择器，equality-based 基于等式的 和 set-based 基于集合的。标签选择器可以包含多个条件，并使用逗号分隔，此时只有满足所有条件的 Kubernetes 对象才会被选中
使用基于等式的选择方式,可以使用三种操作符 =、==、!=。前两个操作符含义是一样的，都代表相等，后一个操作符代表不相等
#
kubectl get pods -l environment=production,tier=frontend
# 选择了标签名为 `environment` 且 标签值为 `production` 的Kubernetes对象
environment = production
# 选择了标签名为 `tier` 且标签值不等于 `frontend` 的对象，以及不包含标签 `tier` 的对象
tier != frontend
使用基于集合的选择方式
Set-based 标签选择器可以根据标签名的一组值进行筛选。支持的操作符有三种：in、notin、exists。例如 # 选择所有的包含 `environment` 标签且值为 `production` 或 `qa` 的对象 environment in (production, qa) # 选择所有的 `tier` 标签不为 `frontend` 和 `backend`的对象，或不含 `tier` 标签的对象 tier notin (frontend, backend) # 选择所有包含 `partition` 标签的对象 partition # 选择所有不包含 `partition` 标签的对象 !partition # 选择包含 `partition` 标签（不检查标签值）且 `environment` 不是 `qa` 的对象 partition,environment notin (qa) kubectl get pods -l 'environment in (production),tier in (frontend)'
#Job、Deployment、ReplicaSet 和 DaemonSet 同时支持基于等式的选择方式和基于集合的选择方式。例如：
selector:
matchLabels:
component: redis
matchExpressions:
- {key: tier, operator: In, values: [cache]}
- {key: environment, operator: NotIn, values: [dev]}
# matchLabels 是一个 {key,value} 组成的 map。map 中的一个 {key,value} 条目相当于 matchExpressions 中的一个元素，其 key 为 map 的 key，operator 为 In， values 数组则只包含 value 一个元素。matchExpression 等价于基于集合的选择方式，支持的 operator 有 In、NotIn、Exists 和 DoesNotExist。当 operator 为 In 或 NotIn 时，values 数组不能为空。所有的选择条件都以 AND 的形式合并计算，即所有的条件都满足才可以算是匹配
#添加或者修改标签
kubectl label --help
# Update pod 'foo' with the label 'unhealthy' and the value 'true'.
kubectl label pods foo unhealthy=true
# Update pod 'foo' with the label 'status' and the value 'unhealthy', overwriting any existing value.
kubectl label --overwrite pods foo status=unhealthy
# Update all pods in the namespace
kubectl label pods --all status=unhealthy
# Update a pod identified by the type and name in "pod.json"
kubectl label -f pod.json status=unhealthy
# Update pod 'foo' only if the resource is unchanged from version 1.
kubectl label pods foo status=unhealthy --resource-version=1
# Update pod 'foo' by removing a label named 'bar' if it exists.
# Does not require the --overwrite flag.
kubectl label pods foo bar-
9、注解annotation
注解（annotation）可以用来向 Kubernetes 对象的 metadata.annotations 字段添加任意的信息。Kubernetes 的客户端或者自动化工具可以存取这些信息以实现其自定义的逻辑。
metadata:
annotations:
key1: value1
key2: value2
10、字段选择器
字段选择器（Field selectors）允许您根据一个或多个资源字段的值筛选 Kubernetes 资源。 下面是一些使用字段选择器查询的例子：
metadata.name=my-servicemetadata.namespace!=defaultstatus.phase=Pending
kubectl get pods --field-selector status.phase=Running
11、玩转yaml的几个命令
# 三个命令玩转所有的yaml写法
kubectl get xxx -oyaml
kubectl create deploy xxxxx --dry-run-client -oyaml
# 解释每个字段
kubectl explain pod.spec.xx
# 写完yaml kubectl apply -f 即可
12、给vscode安装插件
搜索kubernetes ，安装 yaml和kubernetes template插件即可
idea也有 kubernetes 插件
13、kubectl和kubelet
- kubeadm安装的集群。二进制后来就是 yum install etcd api-server
- 认识核心文件夹 /etc/kubernetes . 以Pod方式安装的核心组件。
- etcd，api-server，scheduler。（安装k8s的时候，yum kubeadm kubelet kubectl）
- 回顾集群安装的时候，为什么只有master节点的kubectl可以操作集群
- kubelet额外参数配置 /etc/sysconfig/kubelet；kubelet配置位置 /var/lib/kubelet/config.yaml
kubectl的所有命令参考：
命令参考：https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands
pdf命令实战：https://github.com/dennyzhang/cheatsheet-kubernetes-A4/blob/master/cheatsheet-kubernetes-A4.pdf
Basic Commands (Beginner): 初学者掌握的命令
create Create a resource from a file or from stdin.
expose Take a replication controller, service, deployment or pod and expose it as a new
Kubernetes Service
run Run a particular image on the cluster
set Set specific features on objects
Basic Commands (Intermediate): 基础命令
explain Documentation of resources
get Display one or many resources
edit Edit a resource on the server
delete Delete resources by filenames, stdin, resources and names, or by resources and label
selector
Deploy Commands: #部署用的命令
rollout Manage the rollout of a resource
scale Set a new size for a Deployment, ReplicaSet or Replication Controller
autoscale Auto-scale a Deployment, ReplicaSet, StatefulSet, or ReplicationController
Cluster Management Commands: #集群管理的命令
certificate Modify certificate resources.
cluster-info Display cluster info
top Display Resource (CPU/Memory) usage.
cordon Mark node as unschedulable
uncordon Mark node as schedulable
drain Drain node in preparation for maintenance
taint Update the taints on one or more nodes
Troubleshooting and Debugging Commands: # debug的命令
describe Show details of a specific resource or group of resources
logs Print the logs for a container in a pod
attach Attach to a running container
exec Execute a command in a container
port-forward Forward one or more local ports to a pod
proxy Run a proxy to the Kubernetes API server
cp Copy files and directories to and from containers.
auth Inspect authorization
debug Create debugging sessions for troubleshooting workloads and nodes
Advanced Commands: # 高阶命令
diff Diff live version against would-be applied version
apply Apply a configuration to a resource by filename or stdin
patch Update field(s) of a resource
replace Replace a resource by filename or stdin
wait Experimental: Wait for a specific condition on one or many resources.
kustomize Build a kustomization target from a directory or URL.
Settings Commands: # 设置
label Update the labels on a resource
annotate Update the annotations on a resource
completion Output shell completion code for the specified shell (bash or zsh) #
Other Commands: #其他
api-resources Print the supported API resources on the server
api-versions Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"
config Modify kubeconfig files
plugin Provides utilities for interacting with plugins.
version Print the client and server version information
14、自动补全
https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/tools/included/optional-kubectl-configs-bash-linux/
# 安装
yum install bash-completion
# 上述命令将创建文件 /usr/share/bash-completion/bash_completion，它是 bash-completion 的主脚本。 依据包管理工具的实际情况，你需要在 ~/.bashrc 文件中手工导入此文件
echo 'source <(kubectl completion bash)' >>~/.bashrc
# 将补全脚本添加到目录 /etc/bash_completion.d 中：
kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl
source /usr/share/bash-completion/bash_completion