docker常用命令

好久沒寫博客了，前段時間公司搞997太兇殘。997結束也快1個禮拜了，終於緩過來一點了，先來兩篇輕鬆點文章，然後再來點幹活，寫一個kubernetes的系列。這篇主要介紹一下kubernetes相關的命令，供初接觸kubernetes的參考。

kubernetes通過kube-apiserver作爲整個集羣管理的入口。Apiserver是整個集羣的主管理節點，用戶通過Apiserver配置和組織集羣，同時集羣中各個節點同etcd存儲的交互也是通過Apiserver進行交互。Apiserver實現了一套RESTfull的接口，用戶可以直接使用API同Apiserver交互。另外官方還提供了一個客戶端kubectl隨工具集打包，用於可直接通過kubectl以命令行的方式同集羣交互。

由於博主水平有限，本文主要介紹一些博主在日常中經常使用到的命令，另外最近正式release的kubernetes 1.2中新加入的的一些feature，由於博主也還沒有深入研究，所以不會太多涉及。

1. Help

類似於所有的命令行工具工具，kubectl也可以直接執行<kubectl>或<kubectl help> | <kubectl --help>可獲得命令的幫助信息。如下圖所示，kubectl使用方式爲：

Usage：
    kubectl [flags]
    kubectl [commond]

另外所有的命令選項都可以通過執行 --help獲得特定命令的幫助信息。

2. get

get命令用於獲取集羣的一個或一些resource信息。使用--help查看詳細信息。kubectl的幫助信息、示例相當詳細，而且簡單易懂。建議大家習慣使用幫助信息。kubectl可以列出集羣所有resource的詳細。resource包括集羣節點、運行的pod，ReplicationController，service等。

Usage:
  kubectl get [(-o|--output=)json|yaml|wide|go-template=...|go-template-file=...|jsonpath=...|jsonpath-file=...] (TYPE [NAME | -l label] | TYPE/NAME ...) [flags] [flags]

1）例如獲取pod信息，可以直接使用"kubectl get po“獲取當前運行的所有pods的信息，或使用”kubectl get po -o wide“獲取pod運行在哪個節點上的信息。注:集羣中可以創建多個namespace，未顯示的指定namespace的情況下，所有操作都是針對default namespace。如下圖所示列出了default 和kube-system的pods：

2）獲取namespace信息

# kubectl get namespace

3）類似可以使用"kubectl get rc”, “kubectl get svc”, “kubectl get nodes”等獲取其他resource信息。

4）獲取一些更具體的信息，可以通過使用選項“-o”。如：

（1）kubectl get po <podname> -o yaml 以yawl格式輸出pod的詳細信息。

（2）kubectl get po <podname> -o json 以jison格式輸出pod的詳細信息。

（3）另外還可以使用”-o=custom-columns=“定義直接獲取指定內容的值。如前面使用json和ymal格式的輸出中，metadata.labels.app的值可以使用如下命令獲取。 

kubectl get po rc-nginx-2-btv4j -o=custom-columns=LABELS:.metadata.labels.app

其中LABELS爲顯示的列標題，”.metadata.labels.app”爲查詢的域名 

（4）其他資源也可以使用類似的方式。

3. describe

describe類似於get，同樣用於獲取resource的相關信息。不同的是，get獲得的是更詳細的resource個性的詳細信息，describe獲得的是resource集羣相關的信息。describe命令同get類似，但是describe不支持-o選項，對於同一類型resource，describe輸出的信息格式，內容域相同。 
     注：如果發現是查詢某個resource的信息，使用get命令能夠獲取更加詳盡的信息。但是如果想要查詢某個resource的狀態，如某個pod並不是在running狀態，這時需要獲取更詳盡的狀態信息時，就應該使用describe命令。 

kubectl describe po rc-nginx-2-btv4j

4. create

 kubectl命令用於根據文件或輸入創建集羣resource。如果已經定義了相應resource的yaml或son文件，直接kubectl create -f filename即可創建文件內定義的resource。也可以直接只用子命令[namespace/secret/configmap/serviceaccount]等直接創建相應的resource。從追蹤和維護的角度出發，建議使用json或yaml的方式定義資源。 
     如，前面get中獲取的兩個nginx pod的replication controller文件內容如下。文件名爲：rc-nginx.yaml 

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx-2
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-2
    spec:
      containers:
      - name: nginx-2
        image: xingwangc.docker.rg/nginx
        ports:
        - containerPort: 80

直接使用create則可以基於rc-nginx.yaml文件創建出ReplicationController（rc），rc會創建兩個副本：

kubectl create -f rc-nginx.yaml

創建後，使用“kubectl get rc”可以看到一個名爲rc-nginx-2的ReplicationController將被創建，同時“kubectl get po”的結果中會多出兩個前綴爲“rc-nginx-2-”的pod。關於kubernetes集羣中resource，pod， ReplicationController…等後續會新開博文詳細介紹。

5. replace

replace命令用於對已有資源進行更新、替換。如前面create中創建的nginx，當我們需要更新resource的一些屬性的時候，如果修改副本數量，增加、修改label，更改image版本，修改端口等。都可以直接修改原yaml文件，然後執行replace命令。 
     注：名字不能被更更新。另外，如果是更新label，原有標籤的pod將會與更新label後的rc斷開聯繫，有新label的rc將會創建指定副本數的新的pod，但是默認並不會刪除原來的pod。所以此時如果使用get po將會發現pod數翻倍，進一步check會發現原來的pod已經不會被新rc控制，此處只介紹命令不詳談此問題，好奇者可自行實驗。 

kubectl replace -f rc-nginx.yaml

6. patch

如果一個容器已經在運行，這時需要對一些容器屬性進行修改，又不想刪除容器，或不方便通過replace的方式進行更新。kubernetes還提供了一種在容器運行時，直接對容器進行修改的方式，就是patch命令。 
     如前面創建pod的label是app=nginx-2，如果在運行過程中，需要把其label改爲app=nginx-3，這patch命令如下： 

kubectl patch pod rc-nginx-2-kpiqt -p '{"metadata":{"labels":{"app":"nginx-3"}}}'

7. edit

     edit提供了另一種更新resource源的操作，通過edit能夠靈活的在一個common的resource基礎上，發展出更過的significant resource。例如，使用edit直接更新前面創建的pod的命令爲： 

kubectl edit po rc-nginx-btv4j

     上面命令的效果等效於： 

kubectl get po rc-nginx-btv4j -o yaml >> /tmp/nginx-tmp.yaml
vim /tmp/nginx-tmp.yaml
/*do some changes here */
kubectl replace -f /tmp/nginx-tmp.yaml

8. Delete

     根據resource名或label刪除resource。 

kubectl delete -f rc-nginx.yaml
kubectl delete po rc-nginx-btv4j
kubectl delete po -lapp=nginx-2

9. apply

     apply命令提供了比patch，edit等更嚴格的更新resource的方式。通過apply，用戶可以將resource的configuration使用source control的方式維護在版本庫中。每次有更新時，將配置文件push到server，然後使用kubectl apply將更新應用到resource。kubernetes會在引用更新前將當前配置文件中的配置同已經應用的配置做比較，並只更新更改的部分，而不會主動更改任何用戶未指定的部分。 
     apply命令的使用方式同replace相同，不同的是，apply不會刪除原有resource，然後創建新的。apply直接在原有resource的基礎上進行更新。同時kubectl apply還會resource中添加一條註釋，標記當前的apply。類似於git操作。 
      

10. logs

     logs命令用於顯示pod運行中，容器內程序輸出到標準輸出的內容。跟docker的logs命令類似。如果要獲得tail -f 的方式，也可以使用-f選項。 

kubectl logs rc-nginx-2-kpiqt

11. rolling-update

     rolling-update是一個非常重要的命令，對於已經部署並且正在運行的業務，rolling-update提供了不中斷業務的更新方式。rolling-update每次起一個新的pod，等新pod完全起來後刪除一箇舊的pod，然後再起一個新的pod替換舊的pod，直到替換掉所有的pod。 
     rolling-update需要確保新的版本有不同的name，Version和label，否則會報錯 。

kubectl rolling-update rc-nginx-2 -f rc-nginx.yaml

     如果在升級過程中，發現有問題還可以中途停止update，並回滾到前面版本 

kubectl rolling-update rc-nginx-2 —rollback

     rolling-update還有很多其他選項提供豐富的功能，如—update-period指定間隔週期，使用時可以使用-h查看help信息 

12. scale 

     scale用於程序在負載加重或縮小時副本進行擴容或縮小，如前面創建的nginx有兩個副本，可以輕鬆的使用scale命令對副本數進行擴展或縮小。 
擴展副本數到4：

kubectl scale rc rc-nginx-3 —replicas=4

重新縮減副本數到2：

kubectl scale rc rc-nginx-3 —replicas=2

13. autoscale

     scale雖然能夠很方便的對副本數進行擴展或縮小，但是仍然需要人工介入，不能實時自動的根據系統負載對副本數進行擴、縮。autoscale命令提供了自動根據pod負載對其副本進行擴縮的功能。 
     autoscale命令會給一個rc指定一個副本數的範圍，在實際運行中根據pod中運行的程序的負載自動在指定的範圍內對pod進行擴容或縮容。如前面創建的nginx，可以用如下命令指定副本範圍在1~4 

kubectl autoscale rc rc-nginx-3 —min=1 —max=4

14. cordon, drain, uncordon

     這三個命令是正式release的1.2新加入的命令，三個命令一起介紹，是因爲三個命令配合使用可以實現節點的維護。在1.2之前，因爲沒有相應的命令支持，如果要維護一個節點，只能stop該節點上的kubelet將該節點退出集羣，是集羣不在將新的pod調度到該節點上。如果該節點上本生就沒有pod在運行，則不會對業務有任何影響。如果該節點上有pod正在運行，kubelet停止後，master會發現該節點不可達，而將該節點標記爲notReady狀態，不會將新的節點調度到該節點上。同時，會在其他節點上創建新的pod替換該節點上的pod。這種方式雖然能夠保證集羣的健壯性，但是任然有些暴力，如果業務只有一個副本，而且該副本正好運行在被維護節點上的話，可能仍然會造成業務的短暫中斷。 
     1.2中新加入的這3個命令可以保證維護節點時，平滑的將被維護節點上的業務遷移到其他節點上，保證業務不受影響。如下圖所示是一個整個的節點維護的流程（爲了方便demo增加了一些查看節點信息的操作）：1）首先查看當前集羣所有節點狀態，可以看到共四個節點都處於ready狀態；2）查看當前nginx兩個副本分別運行在d-node1和k-node2兩個節點上；3）使用cordon命令將d-node1標記爲不可調度；4）再使用kubectl get nodes查看節點狀態，發現d-node1雖然還處於Ready狀態，但是同時還被禁能了調度，這意味着新的pod將不會被調度到d-node1上。4）再查看nginx狀態，沒有任何變化，兩個副本仍運行在d-node1和k-node2上；5）執行drain命令，將運行在d-node1上運行的pod平滑的趕到其他節點上；6）再查看nginx的狀態發現，d-node1上的副本已經被遷移到k-node1上；這時候就可以對d-node1進行一些節點維護的操作，如升級內核，升級Docker等；7）節點維護完後，使用uncordon命令解鎖d-node1，使其重新變得可調度；8）檢查節點狀態，發現d-node1重新變回Ready狀態。 

15. attach

     attach命令類似於docker的attach命令，可以直接查看容器中以daemon形式運行的進程的輸出，效果類似於logs -f，退出查看使用ctrl-c。如果一個pod中有多個容器，要查看具體的某個容器的的輸出，需要在pod名後使用-c containers name指定運行的容器。如下示例的命令爲查看kube-system namespace中的kube-dns-v9-rcfuk pod中的skydns容器的輸出。 

kubectl attach kube-dns-v9-rcfuk -c skydns —namespace=kube-system

16. exec

     exec命令同樣類似於docker的exec命令，爲在一個已經運行的容器中執行一條shell命令，如果一個pod容器中，有多個容器，需要使用-c選項指定容器。 

17. port-forward

     轉發一個本地端口到容器端口，博主一般都是使用yaml的方式編排容器，所以基本不使用此命令。 

18. proxy

     博主只嘗試過使用nginx作爲kubernetes多master HA方式的代理，沒有使用過此命令爲kubernetes api server運行過proxy 

19. run

     類似於docker的run命令，直接運行一個image。 

20. label

     爲kubernetes集羣的resource打標籤，如前面實例中提到的爲rc打標籤對rc分組。還可以對nodes打標籤，這樣在編排容器時，可以爲容器指定nodeSelector將容器調度到指定lable的機器上，如如果集羣中有IO密集型，計算密集型的機器分組，可以將不同的機器打上不同標籤，然後將不同特徵的容器調度到不同分組上。 
     在1.2之前的版本中，使用kubectl get nodes則可以列出所有節點的信息，包括節點標籤，1.2版本中不再列出節點的標籤信息，如果需要查看節點被打了哪些標籤，需要使用describe查看節點的信息。 

21. 其他

其他還有如cluster-info信息可以查看當前集羣的一些信息，Version查看集羣版本信息等，還有一些集羣配置相關的命令等。