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一、kubernetes介绍
Kubernetes本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行过管理。它的目的就是实现资源管理的自动化，主要提供了以下的主要功能：
自我修复：一旦某个容器崩溃，能够在1秒中左右迅速启动新的容器
弹性伸缩：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整
服务发现：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务
负载均衡：如果一个服务启动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡
版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本
存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷
1.1、kubernetes组件
一个kubernetes集群主要由控制节点(master)、工作节点(node)构成，每个节点上都会安装不同的组件。
master：集群的控制平面，负责集群的决策
ApiServer：资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
Scheduler：负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上
ControllerManager：负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚蛋更新等
Etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境
Kubelet：负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
KuberProxy：负责提供集群内部的服务发现和负责均衡
Docker：负责节点上容器的各种操作
下面以部署一个nginx服务来说明Kubernetes系统各个组件调用关系：
1、首先要明确，一旦k8s环境启动之后，master和node都会将自身信息存储到etcd数据库中
2、一个nginx服务的安装请求会被发送到master节点的apiServer组件
3、apiServer组件会调用schedule组件来决定到底应该把这个服务安装到哪个node节点上
4、apiServer调用controller-manager去调度Node节点去安装nginx服务
5、Kubelet接收到指令之后，会通知docker，然后由docker来启动一个nginx的pod，pod是kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在pod中
6、一个nginx服务就运行了，如果需要访问nginx，就需要通过kube-proxy来对pod产生访问的代理。这样，外界用户就可以访问集群中的nginx服务
1.2、Kubernetes概念
Master：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点来负责集群的管控
Node：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行
Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod可以有1个或者多个容器
Controller：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等
Service：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod
Label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签
NameSpace：命令空间，用来隔离pod的运行环境
二、 集群环境搭建
2.1、集群类型
Kubernertes集群大体分为两类：一主多从和多主多从
一主多从：一台master节点和多台node节点，搭建简单，但是有单机故障风险，适合用于测试环境
多主多从：多台master节点和多台node节点，搭建麻烦，安全性高，适合用于生产环境
2.2、安装方式
Kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kubeadm、minikube、二进制包
minikube：一个用于快速搭建单节点kubernetes的工具
kubeadm：应该用于快速搭建kubernetes集群的工具
二进制包：从官网下载每个组件的二进制包，依次去安装
2.3、环境搭建
略
三、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中的服务，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
3.2、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
kubetcl 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 |
3.2.1、命令式对象管理
kubectl命令
kubect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]
command：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
#查看所有podkubectl get pod#查看某个podkubectl get pod pod_name#查看某个pod,以yaml格式展示结构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--help查看详细的命令
kubectl --help
下面以一个namespace的创建和删除简单演示下命令的使用：
#创建一个namespace[root@master01 ~]# kubectl create namespace devnamespace/dev created#获取namespace[root@master01 ~]# kubectl get nsNAME STATUS AGEdefault Active 3y20ddev Active 49skube-node-lease Active 3y20dkube-public Active 3y20dkube-system Active 3y20dkubernetes-dashboard Active 3y20d#在此namespace下创建并运行一个nginx的pod [root@master01 ~]# kubectl run nginx-pod --image=nginx:latest -n devpod/nginx-pod created#查看新创建的pod[root@master01 ~]# kubectl get pod -n devNAME READY STATUS RESTARTS AGEnginx-pod 1/1 Running 0 23s[root@master01 ~]# kubectl describe pod -n dev#删除指定的pod[root@master01 ~]# kubectl delete pod nginx-pod -n devpod "nginx-pod" deleted#删除指定的namespace[root@master01 ~]# kubectl delete ns devnamespace "dev" deleted3.2.2、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：
apiVersion: v1kind: Namespacemetadata:name: dev ---apiVersion: v1kind: Podmetadata:name: nginxpodnamespace: devspec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:1.17.12）执行create命令，创建资源：
[root@master01 ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml namespace/dev createdpod/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
[root@master01 ~]# kubectl get -f nginxpod.yaml NAME STATUS AGEnamespace/dev Active 2m31sNAME READY STATUS RESTARTS AGEpod/nginxpod 0/1 ContainerCreating 0 2m30s4）执行delete命令，删除资源对象
[root@master01 ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml namespace "dev" deletedpod "nginxpod" deleted此时发现两个资源对象被删除了
[root@master01 ~]# kubectl get -f nginxpod.yaml Error from server (NotFound): namespaces "dev" not foundError from server (NotFound): namespaces "dev" not found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)
3.2.3、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
#首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源[root@master01 ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml namespace/dev createdpod/nginxpod created#再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动[root@master01 ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml namespace/dev unchangedpod/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
