由於K8s技術的火爆，導致現在大大小小的企業都在使用，雖然沒有普及，但本人相信時遲早的事情，所以抓緊時間多學習一下吧！
在K8s中創建資源的方式有兩種：命令行和YAML文件，本次博文主要介紹使用YAML文件的方式，如需使用命令行創建資源請參考K8s資源對象的基本管理
Kubernetes中的YAML文件與配置清單是一樣的，根據個人習慣。本次博文統稱爲YAML文件！
一、YAML文件基礎
YAML是專門用來配置文件的語言，非常簡潔和強大。與瞭解的properties、XML、json等數據格式，習慣之後就會發現越來越好用。其實YAML就是結合了大部分的標記語言的特性，整合新開發的。
YAML文件的特點：
- 層次分明、結構清晰；
- 使用簡單、上手容易；
- 功能強大、語義豐富；
需要特別注意的是：- 大小寫敏感；
- 嚴格要求縮進；
二、YAML文件使用
1）YAML文件的組成
Kubernetes中的YAML文件主要由五個一級字段組成，分別是：
- apiVersion：api版本信息；
- kind：指定創建資源對象的類型；
- metadata：元數據內部的嵌套字段，定義了資源對象的名稱、名稱空間等；
- spec：規範定義資源應該擁有什麼樣的特性，依靠控制器確保性能可以滿足，滿足用戶期望的狀態。
- status：顯示資源的當前狀態，K8s就是確保當前狀態向目標狀態無限靠近從而滿足用戶期望。代表資源當前的狀態；
2）獲取編寫YAML文件的幫助
雖然知道了YAML文件中的一級字段都是什麼，但是還是不知道應該怎麼寫。可以藉助以下命令來獲取一些幫助信息。
[root@master ~]# kubectl api-versions
//獲取當前集羣支持的 apiserver版本
[root@master ~]# kubectl api-resources
//獲取全部的api資源對象
[root@master ~]# kubectl explain deployment
//查看k8s某個對象的配置清單格式，應該包含哪些字段及使用方法
[root@master ~]# kubectl explain deployment.spec
//這個命令是非常重要的，它可以一級一級來獲取幫助3）YAML文件的基本格式
[root@master ~]# cat web.yaml
kind: Deployment //指定要創建的資源對象
apiVersion: extensions/v1beta1 //指定deployment所對應的API版本信息
metadata:
name: web //定義deployment的名稱
spec:
replicas: 2 //指定副本數量
template:
metadata:
labels: //指定pod的標籤
app: web_server
spec:
containers:
- name: nginx //指定pod運行的容器的名稱
image: nginx //指定運行容器所需的鏡像4）apply創建或更新
[root@master ~]# kubectl apply -f web.yaml
//使用“-f”來指定yaml文件，根據yaml文件中定義的內容生成所需的資源apply可以指定多次，如果發現文件不同，則更新
5）delete刪除
[root@master ~]# kubectl delete -f web.yaml
//刪除yaml文件中定義的資源6）驗證
[root@master ~]# kubectl get deployments. web
//查看web控制器所產生的pod
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
web 2/2 2 2 5m50s
[root@master ~]# kubectl describe deployments. web
//查看web控制器的詳細信息返回的結果如下：
這樣一來，Kubernetes已經根據YAML文件生成了我們所需的pod資源！
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide //查看pod的詳細信息
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
web-d6ff6c799-7jtvd 1/1 Running 0 17m 10.244.2.2 node02 <none> <none>
web-d6ff6c799-7tpdc 1/1 Running 0 17m 10.244.1.2 node01 <none> <none>K8s集羣內部測試訪問：
三、創建YAML文件使K8s中pod的服務能夠被外部訪問
[root@master ~]# cat web-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: web-svc
spec:
type: NodePort //指定類型爲NodePort，可以讓外部訪問，否則默認情況下是cluster IP，僅限集羣內部訪問
selector:
app: web_server //必須與deployment資源對象的標籤進行關聯
ports:
- protocol: TCP
port: 80 //指定要映射到的Cluster IP的端口
targetPort: 80 //指定的是要映射pod中的端口
nodePort: 31000 //指定映射到宿主機的端口，範圍是30000~32767
[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yaml
//生成service的控制文件（yaml中已經定義其名稱爲web-svc）
[root@master ~]# kubectl get svc web-svc //查看service控制器
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
web-svc NodePort 10.99.32.22 <none> 80:31000/TCP 12m
//TYPE：爲NodePort，可以使外部訪問；
//PORT：映射出的端口與我們定義的一樣測試訪問：
注意：是訪問羣集中任意節點都可以訪問k8s集羣中pod所提供的服務！
四、底層負載均衡實現原理
[root@master ~]# kubectl describe svc web-svc
//查看service的詳細信息返回的信息如下：
既然說到，Endpoints指定的是後端pod的IP地址，那麼下面進行驗證：
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide | awk '{print $6}'
//提取後端pod的IP地址
IP
10.244.2.2
10.244.1.2
//與上述查詢的結果一樣！我們知道service是有負載均衡的能力，那麼是怎麼實現的？
其實，背後的原理並沒有那麼高大上，kube-proxy通過iptables的轉發機制來實現負載均衡的效果的，先定義目標IP是service提供的羣集IP，然後使用“-j”選項轉發到其他iptables規則，接下來驗證一下：
[root@master ~]# kubectl get svc web-svc | awk '{print $3}'
//首先查看service的羣集IP地址
CLUSTER-IP
10.99.32.22
[root@master ~]# iptables-save | grep 10.99.32.22
//查看iptables規則中與羣集IP地址相關的內容
-A KUBE-SERVICES ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.99.32.22/32 -p tcp -m comment --comment "default/web-svc: cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SERVICES -d 10.99.32.22/32 -p tcp -m comment --comment "default/web-svc: cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7
從上述結果中可以看出，當目標地址是羣集IP時，就會轉發到KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7規則中
[root@master ~]# iptables-save | grep KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7
:KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7 - [0:0]
-A KUBE-NODEPORTS -p tcp -m comment --comment "default/web-svc:" -m tcp --dport 31000 -j KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7
-A KUBE-SERVICES -d 10.99.32.22/32 -p tcp -m comment --comment "default/web-svc: cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7
-A KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7 -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-E3SP5QDRAUFB55IC
-A KUBE-SVC-3RBUQ3B6P3MTQ3S7 -j KUBE-SEP-3T3LUFAKMOTS5BKN
//從查詢結果中可以看出其負載均衡的效果，因爲後端只創建了兩個pod，所以其概率爲0.5由此可以看出service實現負載均衡的效果：默認情況下使用iptables規則，當然還可以使用其他的方法，這裏就不介紹了！
查看負載均衡的詳細信息需根據cluster ip爲切入口！
實現負載均衡最根本的原理就是：iptables規則根據random（隨機數）實現的負載均衡！
五、服務回滾到指定的版本
通過K8s資源對象的基本管理之使用命令行的方式可以瞭解到kubernetes版本升級、回滾的操作與docker swarm幾乎是一樣的。回滾操作只能回滾到上一個版本。
搭建私有倉庫，使用鏡像製作自定義鏡像（三個版本），根據主頁內容進行區分，將自定義鏡像上傳到私有倉庫中，由於過於簡單，過程略……
kubernetes還可以回滾到指定的版本，方法如下：
[root@master yaml]# cat httpd01.deployment.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
name: httpd
spec:
revisionHistoryLimit: 10 //記錄歷史版本信息爲10個
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: httpd-server
spec:
containers:
- name: httpd
image: 192.168.1.1:5000/httpd:v1 //三個版本根據鏡像進行區分
ports: //這個只是一個聲名沒有任何作用
- containerPort: 80
[root@master yaml]# cat httpd02.deployment.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
name: httpd
spec:
revisionHistoryLimit: 10
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: httpd-server
spec:
containers:
- name: httpd
image: 192.168.1.1:5000/httpd:v2 //三個版本根據鏡像進行區分
ports:
- containerPort: 80
[root@master yaml]# cat httpd03.deployment.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
name: httpd
spec:
revisionHistoryLimit: 10
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: httpd-server
spec:
containers:
- name: httpd
image: 192.168.1.1:5000/httpd:v3 //三個版本根據鏡像進行區分
ports:
- containerPort: 80
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd01.deployment.yaml --record
//--record的作用就是記錄歷史版本信息
[root@master yaml]# kubectl rollout history deployment httpd
//查看歷史的版本信息
deployment.extensions/httpd
REVISION CHANGE-CAUSE
1 kubectl apply --filename=httpd01.deployment.yaml --record=true
//1，表示版本對應的編號，也可以看出其對應的yaml
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd02.deployment.yaml --record
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd03.deployment.yaml --record
//根據yaml文件進行兩次升級
[root@master yaml]# kubectl rollout history deployment httpd
deployment.extensions/httpd
REVISION CHANGE-CAUSE
1 kubectl apply --filename=httpd01.deployment.yaml --record=true
2 kubectl apply --filename=httpd02.deployment.yaml --record=true
3 kubectl apply --filename=httpd03.deployment.yaml --record=true
//確認升級的版本信息已經記錄
[root@master yaml]# vim httpd-svc.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: httpd-svc
spec:
type: NodePort
selector:
app: httpd-server
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
nodePort: 31000
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd-svc.yaml
//創建一個svc便於訪問測試
[root@master yaml]# curl 127.0.0.1:31000
<h1>hello lvzhenjiang:v3</h1>
//訪問測試頁面效果
[root@master yaml]# kubectl rollout undo deployment httpd --to-revision=1
//回滾到版本1，使用--to-revision=1表示，1表示查看歷史版本的第一列編號
[root@master yaml]# curl 127.0.0.1:31000 //測試訪問
<h1>hello lvzhenjiang:v1</h1>六、用label控制pod的位置
如果不指定pod的位置的話，默認情況下，是由K8s中scheduler這個組件來完成的，不能人爲的干預。如果是業務需要手動指定的話，那麼就需要以下方法：
[root@master yaml]# kubectl label nodes node02 disk=ssd
//手動給node02打上一個 disk=ssd的標籤
[root@master yaml]# kubectl get nodes --show-labels | grep disk=ssd
//查看集羣中各個節點的標籤（包含disk=ssd）
node02 Ready <none> 5d22h v1.15.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,disk=ssd,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=node02,kubernetes.io/os=linux
//從結果中可以可看出只有node02包含這個標籤
[root@master yaml]# vim httpd.yaml
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
name: httpd
spec:
revisionHistoryLimit: 10
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: httpd-server
spec:
containers:
- name: httpd
image: 192.168.1.1:5000/httpd:v1
ports:
- containerPort: 80
nodeSelector: //指定標籤選擇器
disk: ssd
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd.yaml
//根據yaml文件生成所需的pod資源
[root@master yaml]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
httpd-5895f5548b-6lb97 1/1 Running 0 12s 10.244.2.8 node02 <none> <none>
httpd-5895f5548b-gh8br 1/1 Running 0 10s 10.244.2.10 node02 <none> <none>
httpd-5895f5548b-llxh7 1/1 Running 0 12s 10.244.2.9 node02 <none> <none>
//從查詢結果中可以看出三個pod資源都運行在node02節點上上述需求已經實現，但是只要有人爲干預的地方就會錯誤的產生，不得不考慮以下這種情況！倘若將node02的標籤進行刪除的話，看一下會發生什麼情況！
[root@master yaml]# kubectl label nodes node02 disk-
//將node02的disk=ssd的標籤進行刪除
[root@master yaml]# kubectl get nodes --show-labels | grep disk=ssd
//驗證，標籤已經被刪除
[root@master yaml]# kubectl delete -f httpd.yaml
//將原本的pod資源進行刪除
[root@master yaml]# kubectl apply -f httpd.yaml
//重新生成pod資源（yaml文件中依然指定了標籤）
[root@master yaml]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
httpd-5895f5548b-7w26q 0/1 Pending 0 65s <none> <none> <none> <none>
httpd-5895f5548b-c6p6s 0/1 Pending 0 65s <none> <none> <none> <none>
httpd-5895f5548b-v4s5c 0/1 Pending 0 65s <none> <none> <none> <none>
//但是查看pod的狀態爲Pending，顯然這種狀態的pod是不正常的即使標籤的不存在的，yaml文件中也指定了標籤，創建pod資源時，不會出現錯誤，但是pod的狀態爲Pending（等待的狀態），解決方法如下：
[root@master yaml]# kubectl describe pod httpd-5895f5548b-7w26q
//查看pod的詳細信息返回的結果如下：
從結果中就已經看出了是因爲標籤選擇器與集羣中node的標籤不匹配導致的！
如果以上沒有發現錯誤的信息，還需進行以下操作：
[root@master yaml]# kubectl logs -n kube-system kube-scheduler-master
//查看Scheduler組件所產生的日誌信息
[root@master yaml]# less /var/log/messages | grep kubelet
//查看系統日誌中包含kubelet組件的信息
//因爲kubelet是負責管理pod的有關K8s的詳細介紹還是建議參考K8s中文文檔
————————本文到此爲止，感謝閱讀————————