K8S学习全记录(3)—— Kubernetes资源管理 CentOS 代码片段

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代码片段

kubernetes 小笨蛋发布于：2021年08月15日更新于：2021年09月20日 167

# 3. 资源管理

## 3.1 资源管理介绍

在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。

> kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。
>
> kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在`Pod`中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过`Pod控制器`来管理Pod的。
>
> Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了`Service`资源实现这个功能。
>
> 当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种`存储`系统。
![图片alt](/uploads/images/20210815/211450-b6d7065e7e21419b8314dbb44f0743a4.png ''图片title'')

> 学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的`Pod、Pod控制器、Service、存储`等各种资源进行操作

## 3.2 YAML语言介绍

YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以**数据**为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。

```
<heima>
    <age>15</age>
    <address>Beijing</address>
</heima>
```

```
heima:
  age: 15
  address: Beijing
```

YAML的语法比较简单，主要有下面几个：

- 大小写敏感
- 使用缩进表示层级关系
- 缩进不允许使用tab，只允许空格( 低版本限制 )
- 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
- '#'表示注释

YAML支持以下几种数据类型：

- 纯量：单个的、不可再分的值
- 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
- 数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）

```
# 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期
# 1 布尔类型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: heima     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 
c8: line1
    line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格
```

```
# 对象
# 形式一(推荐):
heima:
  age: 15
  address: Beijing
# 形式二(了解):
heima: {age: 15,address: Beijing}
```

```
# 数组
# 形式一(推荐):
address:
  - 顺义
  - 昌平  
# 形式二(了解):
address: [顺义,昌平]
```

> 小提示：
>
> 1 书写yaml切记`:` 后面要加一个空格
>
> 2 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用`---`分隔
>
> 3 下面是一个yaml转json的网站，可以通过它验证yaml是否书写正确
>
> https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

## 3.3 资源管理方式

- 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

`kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80`

- 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源

`kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml`

- 声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源

`kubectl apply -f nginx-pod.yaml`

| 类型           | 操作对象 | 适用环境 | 优点           | 缺点                             |
| :------------- | :------- | :------- | :------------- | :------------------------------- |
| 命令式对象管理 | 对象     | 测试     | 简单           | 只能操作活动对象，无法审计、跟踪 |
| 命令式对象配置 | 文件     | 开发     | 可以审计、跟踪 | 项目大时，配置文件多，操作麻烦   |
| 声明式对象配置 | 目录     | 开发     | 支持目录操作   | 意外情况下难以调试               |

### 3.3.1 命令式对象管理

**kubectl命令**

kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下：

```
kubectl [command] [type] [name] [flags]
```

**comand**：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete

**type**：指定资源类型，比如deployment、pod、service

**name**：指定资源的名称，名称大小写敏感

**flags**：指定额外的可选参数

```shell
# 查看所有pod
kubectl get pod

# 查看某个pod
kubectl get pod pod_name

# 查看某个pod,以yaml格式展示结果
kubectl get pod pod_name -o yaml
```

**资源类型**

kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看:

```
kubectl api-resources
```

经常使用的资源有下面这些：

**操作**

kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过--help查看详细的操作命令

```
kubectl --help
```

经常使用的操作有下面这些：

下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示下命令的使用：

```shell
# 创建一个namespace
[root@master ~]# kubectl create namespace dev
namespace/dev created

# 获取namespace
[root@master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   21h
dev               Active   21s
kube-node-lease   Active   21h
kube-public       Active   21h
kube-system       Active   21h

# 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod
[root@master ~]# kubectl run pod --image=nginx:latest -n dev
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/pod created

# 查看新创建的pod
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod   1/1     Running   0          21s

# 删除指定的pod
[root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x
pod "pod" deleted

# 删除指定的namespace
[root@master ~]# kubectl delete ns dev
namespace "dev" deleted
```

### 3.3.2 命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源。

1） 创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

```yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest
```

2）执行create命令，创建资源：

```yaml
[root@master ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created
```

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

3）执行get命令，查看资源：

```shell
[root@master ~]#  kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   18s

NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod    1/1     Running   0          17s
```

这样就显示了两个资源对象的信息

4）执行delete命令，删除资源：

```shell
[root@master ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
```

此时发现两个资源对象被删除了

```
总结:
    命令式对象配置的方式操作资源，可以简单的认为：命令  +  yaml配置文件（里面是命令需要的各种参数）
```

### 3.3.3 声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令apply。

```shell
# 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@master ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged
```

```
总结:
    其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态（在yaml中定义状态）
    使用apply操作资源：
        如果资源不存在，就创建，相当于 kubectl create
        如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch
```

> 扩展：kubectl可以在node节点上运行吗 ?

kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node节点运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面操作：

```shell
scp  -r  HOME/.kube   node1: HOME/
```

> 使用推荐: 三种方式应该怎么用 ?

创建/更新资源 使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml

删除资源 使用命令式对象配置 kubectl delete -f XXX.yaml

查询资源 使用命令式对象管理 kubectl get(describe) 资源名称

这里⇓感觉得写点什么，要不显得有点空，但还没想好写什么... 返回顶部