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深浅模式

1.Kubernetes对象 ​

1.1 什么是对象 ​

在Kubernetes系统中，我们所操作的资源就是对象，而对象是一个持久化的实体，也就是说会将我们对资源的操作记录下来。Kubernetes需要使用这些实体来表示整个集群的状态。它们描述了如下信息

  • 哪些容器化应用在运行，以及这些应用运行在哪些节点上
  • 应用程序可以被使用的资源
  • 应用程序运行时的策略，比如重启策略、升级策略，以及容错策略

Kubernetes对象是目标性记录，也就是说一旦创建对象，Kubernetes系统将持续工作以确保该对象存在，并达到用户所期望的状态。一旦我们想要操作 Kubernetes 对象，无论是创建、修改，或者删除，都需要使用到Kubernetes API 接口

1.2 对象规范与状态 ​

​ Kubernetes几乎每个对象都包含两个嵌套的对象字段，对象spec(规范）和对象status(状态)。

  • spec：是在创建该对象时设定其内容，通过spec来描述你希望对象所具有的特征：期望状态（DesiredState
  • status描述了对象的当前状态（Current State），它是由Kubernetes系统和组件设置并更新的

任何时刻，Kubernetes控制平面都一直积极地管理着对象的实际状态，与期望状态相匹配

​ 例如，Kubernetes中的 Deployment 对象能够表示运行在集群中的应用。当创建Deployment 时，可能需要设置DepLoyment的spec，用于指定该应用需要有3个副本运行。Kubernetes系统读取Deployment 规范，并启动我们所期望的应用的3个实例，更新当前状态以与规范中期望状态橡皮匹配。如果这些实例中有的失败了（一种状态变更），Kubernetes系统通过执行修正操作来响应spec与status状态间出现的不一致，可能会启动一个新的实例来替换失败的实例。

1.3 理解对象 ​

创建Kubernetes对象时，必须提供对象的 spec（规范），用来描述该对象的期望状态，以及对象的一些基本信息（例如名称）。使用kubectl创建资源对象时，请求KubernetesAPI必须在请求体中包含JSON格式的信息。 1但大多数情况下我们都是使用的YAML格式来创建资源，所以只需要在YAML格式文件中描述对应的spec规范。在kubectl发起API请求时，会将这些信息转换成JSON 格式。

这里有一个．yaml示例文件，展示了Kubernetes Deployment 创建时的必需字段和对象spec规范:

yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
spec:
  replicas: 3                   # 期望的副本数
  selector:                     # Deployment要管理的Pod有哪些 只要标签app=nginx就加入进行管理
    matchLabels:
      app: nginx

  template:                     # Pod模板；有标签；有Pod规范
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
spec:
  replicas: 3                   # 期望的副本数
  selector:                     # Deployment要管理的Pod有哪些 只要标签app=nginx就加入进行管理
    matchLabels:
      app: nginx

  template:                     # Pod模板；有标签；有Pod规范
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

接下来就可以通过kubectl应用该文件，然后kubectl会将该文件转为json提交给KubernetesAPI

1.4 对象必须字段 ​

在想要创建的Kubernetes 对象对应的．yam文件中，需要配置如下的字段

  • apiVersion－创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本
  • kind－想要创建的对象的类别，pod，deployment，service
  • metadataa－标识对象唯一性的一些数据，包括一个name e字符串、UID和可选的Jnamespace
  • specC-1你所期望的该对象的状态

创建 ​

shell
kubectl create my-nginx --image=nginx

kubectl get pod my-nginx -o yaml

#⼲跑⼀次
kubectl create my-nginx --image=nginx -dry-run -o yaml
kubectl create my-nginx --image=nginx

kubectl get pod my-nginx -o yaml

#⼲跑⼀次
kubectl create my-nginx --image=nginx -dry-run -o yaml

1.5 对象实践 ​

pod ​

shell
kubectl explain pod.spec
kubectl explain pod.spec

containers ​

shell
kubectl explain pod.spec.containers
kubectl explain pod.spec.containers

deployment ​

kubectl explain deployment
kubectl explain deployment

service ​

shell
kubectl explain service
kubectl explain service

2. 实战 ​

2.1 部署应用 ​

yaml
vi dp_demoapp.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demoapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 3            # 副本数
  selector:             # 通过标签选择器选择要管理的Pod
    matchLabels:
      app: demoapp
 
  template:             #定义Pod模板
    metadata:
      labels:			#给Pod添加一个标签，标签的key为run，标签的value为app
        app: demoapp
    spec:
      containers:
      - name: webserver					#容器的名称
        image: registry.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/hsuing/demoapp/demoapp:v1   #容器需要的对象
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80				#容器对外的端口是80
vi dp_demoapp.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demoapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 3            # 副本数
  selector:             # 通过标签选择器选择要管理的Pod
    matchLabels:
      app: demoapp
 
  template:             #定义Pod模板
    metadata:
      labels:			#给Pod添加一个标签，标签的key为run，标签的value为app
        app: demoapp
    spec:
      containers:
      - name: webserver					#容器的名称
        image: registry.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/hsuing/demoapp/demoapp:v1   #容器需要的对象
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80				#容器对外的端口是80
shell
#创建
kubectl apply -f dp_demoapp.yml
#创建
kubectl apply -f dp_demoapp.yml

2.2 访问应用 ​

yaml
vim dp_demoapp_svc.yml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoapp-service
spec:
  selector:
    app: demoapp        # Service通过标签选择器将对应的Pod定义为一组backend，而后将所有请求调度到这组Pod上
  ports:
  - name: http
    port: 9090            # 负载均衡的端口（User--> ServiceIP+ServicePort --> PodIP+PodPort）
    targetPort: 80        # 后端节点的端口（容器对外的端口）
vim dp_demoapp_svc.yml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demoapp-service
spec:
  selector:
    app: demoapp        # Service通过标签选择器将对应的Pod定义为一组backend，而后将所有请求调度到这组Pod上
  ports:
  - name: http
    port: 9090            # 负载均衡的端口（User--> ServiceIP+ServicePort --> PodIP+PodPort）
    targetPort: 80        # 后端节点的端口（容器对外的端口）
shell
#创建
kubectl apply -f dp_demoapp_svc.yml

#查看负载后端ip地址
[root@kube-master yaml]# kubectl describe service demoapp-service
Name:              demoapp-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=demoapp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                192.168.63.161
IPs:               192.168.63.161
Port:              http  9090/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.30.0.137:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>
#创建
kubectl apply -f dp_demoapp_svc.yml

#查看负载后端ip地址
[root@kube-master yaml]# kubectl describe service demoapp-service
Name:              demoapp-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=demoapp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                192.168.63.161
IPs:               192.168.63.161
Port:              http  9090/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.30.0.137:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

2.3 Scale应⽤ ​

扩容 ​

shell
kubectl scale deployment demoapp-deploy --replicas=5

#查看
[root@kube-master yaml]# kubectl describe svc demoapp-service
Name:              demoapp-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=demoapp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                192.168.63.161
IPs:               192.168.63.161
Port:              http  9090/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.23.127.82:80 + 2 more...

#查看Endpoints
[root@kube-master yaml]# kubectl get Endpoints
NAME              ENDPOINTS                                                       AGE
demoapp-service   172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.23.127.82:80 + 2 more...   142m

#查看+2 more更多隐藏的ip
[root@kube-master yaml]# kubectl describe endpoints demoapp-service
Name:         demoapp-service
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  endpoints.kubernetes.io/last-change-trigger-time: 2024-04-14T12:57:37Z
Subsets:
  Addresses:          172.17.74.82,172.23.127.81,172.23.127.82,172.30.0.137,172.30.0.138
  NotReadyAddresses:  <none>
  Ports:
    Name  Port  Protocol
    ----  ----  --------
    http  80    TCP

Events:  <none>
kubectl scale deployment demoapp-deploy --replicas=5

#查看
[root@kube-master yaml]# kubectl describe svc demoapp-service
Name:              demoapp-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=demoapp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                192.168.63.161
IPs:               192.168.63.161
Port:              http  9090/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.23.127.82:80 + 2 more...

#查看Endpoints
[root@kube-master yaml]# kubectl get Endpoints
NAME              ENDPOINTS                                                       AGE
demoapp-service   172.17.74.82:80,172.23.127.81:80,172.23.127.82:80 + 2 more...   142m

#查看+2 more更多隐藏的ip
[root@kube-master yaml]# kubectl describe endpoints demoapp-service
Name:         demoapp-service
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  endpoints.kubernetes.io/last-change-trigger-time: 2024-04-14T12:57:37Z
Subsets:
  Addresses:          172.17.74.82,172.23.127.81,172.23.127.82,172.30.0.137,172.30.0.138
  NotReadyAddresses:  <none>
  Ports:
    Name  Port  Protocol
    ----  ----  --------
    http  80    TCP

Events:  <none>

缩减 ​

[root@kube-master yaml]# kubectl scale deployment demoapp-deploy --replicas=3
deployment.apps/demoapp-deploy scaled
[root@kube-master yaml]# kubectl scale deployment demoapp-deploy --replicas=3
deployment.apps/demoapp-deploy scaled

💡 说明

有三种方式可以修改，

kubectl scale

kubectl edit deployment dp_name

vim yaml

2.4 滚动更新 ​

谓滚动更新，更新的是镜像，使用新的镜像逐步更新Pod，回退也是一样的。但对于用户而言是无感知

查看pod使用哪个镜像，通过yaml观察 ​

shell
 kubectl get pod demoapp-deploy-56b485fd48-c4kjp -oyaml
 kubectl get pod demoapp-deploy-56b485fd48-c4kjp -oyaml

升级 ​

--record ，记录更新变化的详细内容，方便后续回滚

kubectl set image deployment demoapp-deploy *=oldxu3957/demoapp:v1.1 --record
kubectl set image deployment demoapp-deploy *=oldxu3957/demoapp:v1.1 --record
  • 查看升级过程
shell
#查看dp
[root@kube-master yaml]# kubectl get deployments.apps
NAME             READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
demoapp-deploy   3/3     3            3           3h1m

#查看升级后的日志
[root@kube-master yaml]# kubectl describe deployments.apps demoapp-deploy
。。。
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  30m   deployment-controller  Scaled up replica set demoapp-deploy-56b485fd48 to 5
  Normal  ScalingReplicaSet  23m   deployment-controller  Scaled down replica set demoapp-deploy-56b485fd48 to 3
#查看dp
[root@kube-master yaml]# kubectl get deployments.apps
NAME             READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
demoapp-deploy   3/3     3            3           3h1m

#查看升级后的日志
[root@kube-master yaml]# kubectl describe deployments.apps demoapp-deploy
。。。
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  30m   deployment-controller  Scaled up replica set demoapp-deploy-56b485fd48 to 5
  Normal  ScalingReplicaSet  23m   deployment-controller  Scaled down replica set demoapp-deploy-56b485fd48 to 3

回滚 ​

shell
#查看回滚版本
root@kube-master yaml]# kubectl rollout history deployment
deployment.apps/demoapp-deploy
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>

deployment.apps/nginx
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>


#回滚到指定的版本
kubectl rollout undo deploy demoapp-deploy --to-revision=1
#查看回滚版本
root@kube-master yaml]# kubectl rollout history deployment
deployment.apps/demoapp-deploy
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>

deployment.apps/nginx
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>


#回滚到指定的版本
kubectl rollout undo deploy demoapp-deploy --to-revision=1