K8S 中 kubectl 命令詳解

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一、資源管理辦法

1.1 陳述式資源管理方法

kubernetes集群管理集群資源的唯一入口是通過相應的方法調用apiserver的接口

kubectl 是官方的CLI命令行工具，用於與apiserver 進行通信，將用戶在命令行輸入的命令，組織並轉化為apiserver能識別的信息，進而實現管理k8s 各種資源的一種有效途徑

kubectl 的命令大全
kubectl –help
k8s中文文檔: http://docs.kubernetes.org.cn/683.html

對資源的增、刪、查操作比較方便，但對改的操作就不容易

查看版本信息

kubectl version

查看資源對象簡寫

kubectl api-resources

查看集群信息

kubectl cluster-info

配置kubectl自動補全

source <(kubectl completion bash)

註意：此時命令補全功能切換環境後是不生效的，如果要使切換環境後也生效需要配置全局環境變量

vim /etc/bashrc
.....
source <(kubectl completion bash)         #在底部添加

node 節點查看日志

journalctl -u kubelet -f

或者直接查看日志
 
cat /var/log/messages

1.2基本信息查看

kubectl get <resource> [-o wide | json | yaml] [-n namespace]

獲取資源的相關信息， -n指定命令空間， -o指定輸出格式

resource可以是具體資源名稱，如pod nginx -xxx;也可以是資源類型，如pod; 或者all (僅展示幾種核心資源，並不完整)

–all-namespaces 或-A :表示顯示所有命令空間，

–show-labels :顯示所有標簽

-l app:僅顯示標簽為app的資源

-l app=nginx :僅顯示包含app標簽， 且值為nginx的資源

查看master 節點狀態

kubectl get componentstatuseskubectl get cs

查看命令空間

命令空間的作用:用於允許不同 命令空間的相同類型的資源重名

kubectl get name space
kubectl get ns

查看default命名空間的所有資源

kubectl get all [-n default]

create 創建命名空間 (app)

kubectl create ns app
kubectl get ns

delete 刪除命名空間(app)

kubectl delete namespace app
kubectl get ns

在命名空間創建副本控制器啟動Pod

例：在命名空間kube-public 創建副本控制器( deployment) 來啟動Pod (nginx-cc)

kubectl create deployment nginx-cc --image=nginx -n kube-public

描述某個資源的詳細信息

kubectl describe deployment nginx-cc -n kube-public
kubectl describe pod nginx-cc-5d7d5c6b54 -n kube-public

查看命名空間kube-public中的pod信息

kubectl get pods -n kube-public

kubectl exec 登錄容器

kubectl exec可以跨主機登錄容器，docker exec 隻能在容器所在主機上登錄

kubectl exec -it nginx-cc-df5946cf-6k8rf bash -n kube-public

重啟（刪除）pod資源

由於存在deployment/rc之類的副本控制器，刪除pod也會重新拉起來

kubectl delete pod nginx-cc-xxxxx -n kube-public

若pod無法刪除，總是處於terminate狀態， 則要強行刪除pod

kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace> --force --grace-period=0
#grace-period表示過渡存活期，默認30s，在刪除pod之前允許POD慢慢終止其上的容器進程，
從而優雅退出，0表示立即終止pod

擴容縮容

kubectl scale deployment nginx-cc --replicas=3 -n kube-public  #擴容
kubectl scale deployment nginx-cc --replicas=1 -n kube-public  #縮容

刪除副本控制器

kubectl delete deployment nginx-cc -n kube-public
kubectl delete deployment/nginx-cc -n kube-public

二、項目的生命周期

創建–>發佈–>更新–>回滾–>刪除

2.1 創建kubectl run命令

  • 創建並運行一個或多個容器鏡像
  • 創建一個 deployment 或 job 來管理容器
kubectl run --help
##啟動 nginx 實例，暴露容器端口80，設置副本數 3
kubectl run nginx --image=nginx:1.14 --port=80 【--replicas=3】
註：【--replicas=3】 隻是用老版本的k8s ，現在的新版本不能使用
kubectl get pods
kubectl get all

2.2 發佈 kubectl expose 命令

將資源暴露為新的Service

kubectl expose --help

為deployment（無狀態部署）的nginx創建service， 並通過Service的80端口轉發至容器的80端口上，Service的名稱為nginx-service， 類型為NodePort

kubectl expose pod nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-service --type=NodePort

Kubernetes之所以需要Service， 一方面是因為Pod的IP 不是固定的(Pod可能會重建)，另一方面則是因為一組Pod實例之間總會有負載均衡的需求。
Service通過label Selector實現的對一組的Pod的訪問。
對於容器應用而言，Kubernetes 提供瞭基於VIP (虛擬IP)的網橋的方式訪問 Service， 再由Service 重定向到相應的Pod。
service的類型:

1、ClusterIP:提供一個集群內部的虛擬IP以供Pod訪問( service默認類型

2、NodePort:在每個Node.上打開一個端口以供外部訪問，Kubernetes將會在每個Node.上打開一個端口並且每個Node的端口都是一樣的，通過NodeIp:NodePort的方式Kubernetes集群外部的程序可以訪問Service。

註:每個端口隻能是一種服務，端口范圍隻能是30000-32767

3、LoadBalancer:通過外部的負載均衡器來訪問，通常在雲平臺部署LoadBalancer還需要額外的費用。

查看pod網絡狀態詳細信息和Service暴露的端口

kubectl get pods,svc -o wide

查看關聯後端的節點

kubectl get endpoints

查看service 的描述信息

kubect1 describe svc nginx

2.3更新kubectlset

  • 更改現有應用資源一些信息
  • kubectl set --help

獲取修改模板

kubectl set image --help

查看當前nginx 的版本號

curl -I http://192.168.111.20:31828
curl -I http://192.168.111.30:31828

將nginx 版本更新為1.15版本

kubectl set image pod/nginx-deployment  nginx=nginx:1.15

處於動態監聽pod狀態，由於使用的是滾動更新方式，所以會先生成–個新的pod，然後刪除–個舊的pod，往後依次類推（動態更新的）

再看更新好後的Pod的ip會改變

kubectl get pods -o wide

再看nginx 的版本號

2.4回滾kubectlrollout

對資源進行回滾管理

kubectl rollout --help

查看歷史版本

kubectl rollout history deployment/nginx-test01 -n app

執行回滾到上一個版本

kubectl rollout undo deployment.apps/nginx-test01 -n app

執行回滾到指定版本

kubectl rollout undo deployment.apps/nginx-test01 --to-revision=3 -n app

檢查回滾狀態

kubectl rollout status deployment/nginx

2.5 刪除kubectl delete

//刪除副本控制器
[root@master ~]# kubectl delete deployment/nginx
deployment.extensions "nginx" deleted
//刪除service
[root@master ~]# kubectl delete svc/nginx-service
service "nginx-service" deleted
[root@master ~]# kubectl get all
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1     <none>        443/TCP        15h
service/nginx        NodePort    10.96.59.53   <none>        80:31670/TCP   15h

2.6金絲雀發佈(Canary Release)

Deployment控制器支持自定義控制更新過程中的滾動節奏，如“暫停(pause)”或“繼續(resume)”更新操作。比如等待第一批新的Pod資源創

建完成後立即暫停更新過程，此時，僅存在一部分新版本的應用，主體部分還是舊的版本。然後，再篩選一小部分的用戶請求路由到新版本的Pod應用，繼續觀察能否穩定地按期望的方式運行。確定沒問題之後再繼續完成餘下的Pod資源滾動更新，否則立即回滾更新操作。這就是所謂的金絲雀發佈。

(1)更新deployment的版本，並配置暫停deployment
kubectl set image deployment/nginx nginx=nginx:1.14 && kubectl rollout pause deployment/nginx
 
kubectl rollout status deployment/nginx
#觀察更新狀態
 
(2)監控更新的過程，可以看到已經新增瞭一個資源，但是並未按照預期的狀態去刪除一個舊的資源， 就是因為使用瞭pause暫停命令
kubectl get pods -W
 
curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.111.20:44847
 
(3)確保更新的pod沒問題瞭，繼續更新
kubectl rollout resume deployment/nginx
 
(4)查看最後的更新情況
kubectl get pods -W
 
curl [-I] 10.0.0.189
curl [-I] 192.168.111.20:44847

三、聲明式管理方法：YAML文件

  • 適合於對資源的修改操作
  • 聲明式資源管理方法依賴於資源配置清單文件對資源進行管理
  • 資源配置清單文件有兩種格式: yaml（人性化，易讀），json(易於api接口解析)
  • 對資源的管理，是通過事先定義在統一資源配置清單內，再通過陳述式命令應用到k8s集群裡
  • 語法格式: kubectl create/apply/delete -f xxxx. yaml

3.1 yaml 文件簡介

YAML，即 YAML Ain’t a Markup Language（YAML 不是一種標記語言）的遞歸縮寫。YAML 其實意思是 Yet Another Markup Language（仍是一種標記語言）。它主要強度這種語言是以數據為中心，而不是以標記為中心，而像 XML 語言就使用瞭大量的標記。

YAML 可讀性高，易於理解，用來表達數據序列化的格式。它的語法和其他高級語言類似，還可以簡單表達數組、散列表，標量等數據形態。它使用空白符號縮進和大量依賴外觀的特色，特別適合用來表達或編輯數據結構、各種配置文件。

YAML 配置文件後綴為.yml，例如application.yml。

yaml 和 json 的主要區別：

  • YAML 使用空格縮進，這是 Python 開發人員熟悉的領域。
  • JavaScript 開發人員喜歡 JSON，因為它是 JavaScript 的一個子集，可以直接在 JavaScript 中解釋和編寫，同時使用簡寫方式聲明 JSON，在使用沒有空格的典型變量名時，不需要鍵中的雙引號。
  • 有很多解析器在 YAML 和 JSON 的所有語言中都能很好地工作。
  • 在許多情況下，YAML 的空白格式可以更容易查看，因為格式化需要更人性化的方法。
  • 如果您的編輯器中沒有空格可見或縮進線指示符，那麼 YAML 的空白雖然更緊湊，更容易查看，但可能難以手動編輯。
  • JSON 的序列化和反序列化要快得多，因為要檢查的功能明顯少於 YAML，這使得更小更輕的代碼能夠處理 JSON。
  • 一個常見的誤解是 YAML 需要較少的標點符號並且比 JSON 更緊湊，但這完全是錯誤的。空格是不可見的，所以看起來字符較少，但是如果你計算實際的空格是必要的，以便正確解釋 YAML 以及正確的縮進，你會發現 YAML 實際上需要比 JSON 更多的字符。JSON 不使用空格來表示層次結構或分組，並且可以通過刪除不必要的空格來輕松展平，以實現更緊湊的傳輸。

3.2YAML語法格式

Kubernetes支持YAML和JSON 格式管理資源對象

JSON格式:主要用於api接口之間消息的傳遞

YAML格式:用於配置和管理，YAML的配置參數格式比較清晰

語法格式：

大小寫敏感

以空格的方式縮進標識層級關系

通常開頭縮進兩個空格（統一層級對應即可）
不支持制表符“tab”縮進，隻使用空格縮進
關鍵詞字符後縮進一個空格，比如冒號，逗號後面需要縮進一個字符
“—”表示YAML格式，一個文件的開始

支持以“#”表示註釋

3.3yaml文件組成部分

  • 控制器定義
  • 被控制對象

字段說明：

apiVersion API版本
kind 資源類型
metadata 資源元數據
spec 資源規格
replicas 副本數量
selector 標簽選擇器
template Pod模板
metadata Pod元數據
spec Pod規格
container 容器配置

3.4查看api資源版本標簽

K8S—apiVersion對照表:點擊這裡

kubectl api-versions

如果是業務場景，一般首選使用 apps/v1（apps/v1 從 v1.9 版本開始提供 API）。

在 k8s v1.16 版本之前使用的是 extensions/v1beta1，extensions/v1beta1 從 v1.20 版本開始不再提供 Ingress 資源。

帶有 beta 字樣的代表的是測試版本，不用在生產環境中。

3.5 編寫 nginx-deployment.yaml 資源配置清單

mkdir /opt/demo
cd /opt/demo/
參考模板：
vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1   #指定api版本標簽
kind: Deployment      #定義資源的類型/角色，deployment 為副本控制器，
此處資源類型可以是Deployment、Job、 Ingress、 Service等
metadata:             #定義資源的元數據信息，比如資源的名稱、namespace、標簽等信息
  name: nginx-deployment   #定義資源的名稱，在同一個namespace空間中必須是唯一的
  labels:             #定義資源標簽(Pod的標簽)
    app: nginx
spec:              #定義deployment資源需要的參數屬性，諸如是否在容器失敗時重新啟動容器的屬性
 replicas: 3       #定義副本數量
 selector :        #定義標簽選擇器
  matchLabels:     #定義匹配標簽
    app: nginx     #匹配上面的標簽，需與上面的標簽定義的app保持一致
 template:         #定義業務模板，如果有多個副本，所有副本的屬性會按照模板的相關配置進行匹配
  metadata:
    labels:
      app: nginx
  spec:
   containers:            #定義容器屬性
   - name: nginx          #定義一個容器名，一個- name: 定義一個容器
    image: nginx:1.15.4   #定義容器使用的鏡像以及版本
    ports:
    - containerPort: 80   #定義容器的對外的端口
實例:
vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: kube-public
  labels:
    name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-demo1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-demo1
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.15.4
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80

創建資源對象

kubectl create -f nginx-deployment.yaml
或者
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

查看創建的pod資源

kubectl get pods -o wide -n kube-public
kubectl get deploy -n kube-public

3.6 創建service服務對外提供訪問並測試

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-demo1
  namespace: kube-public
  labels:
    name: nginx-demo1
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 80
      nodePort: 31333
  selector:
    app: nginx-demo1

kubectl apply -f nginx-server.yaml
kubectl get svc -n kube-public

在瀏覽器輸入 nodeIP: nodePort 即可訪問
http://192.168.111.20:31333
http://192.168.111.30:31333

四、k8s中的port概述

●port
port是k8s集群內部訪問service的端口，即通過clusterIP: port可以從Pod所在的Node. 上訪問到service

●nodePort
nodePort是外部訪問k8s集群中service的端口，通過nodeIP: nodePort 可以從外部訪問到某個service。

●targetPort
targetPort是Pod的端口，從port或nodePort來的流量經過kube-proxy 反向代理負載均衡轉發到後端Pod的targetPort上，最後進入容器。

●containerPort
containerPort是Pod內部容器的端口，targetPort 映射到containerPort

4.1創建yaml文件模板

kubectl run –dry-run 打印相應的API 對象 而不執行創建

--dry-run：試運行

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run

--dry-run表示試運行，不真正執行命令（測試命令是否正確），即並不會真的創建出 pod 和 deployment 實例，去掉該參數後即可真正執行命令。

查看生成yaml格式

使用--dry-run試運行可不觸發生成命令，然後通過-o yaml可實現對其 yaml 資源配置清單的查看

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o yaml

查看生成json格式

可通過 -o json 查看該命令產生的 json 配置清單

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o json

使用yaml格式導出生成模板，並進行修改以及刪除一些不必要的參數

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o yaml > nginx-test.yaml


模板：
vim nginx-test.yaml
apiVersion: apps/v1betal     #api 版本改成 api/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null    #刪除
  labels:
    run: nginx-test
  name: nginx-test
spec: 
  replicas: 3
  selector: 
    matchLabels: 
      run: nginx-test
  strategy: {}                #刪除
  template: 
    metadata: 
      creationTimestamp: null #刪除
      labels: 
        run: nginx-test
    spec: 
      containers: 
      - image: nginx
        name: nginx-test
        ports: 
        - containerPort: 80
        resources: {}         #刪除
status: {}                    #刪除
 
例：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    name: nginx-demo2
  name: nginx-demo2
  namespace: kube-public
spec:
  ports:
  - port: 8044
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx-demo2
  type: NodePort

生成鏡像並查看

kubectl apply -f nginx-test.yaml
kubectl get svc -n kube-public

將現有的資源生成模板導出

kubectl get pod/nginx-deployment-6f9f6d866c-2w9gz  -o yaml -n kube-public
###註現在最新版本的kubctl  get 不支持 --export 參數

保存到文件中

kubectl get deployment.apps/nginx-deployment -o yaml -n kube-public > my-deploy.yaml

查看字段幫助信息

explain 可一層層的查看相關資源對象的幫助信息

kubectl explain deployments.spec.template.spec.containers
或
kubectl explain pods.spec.containers

4.2 怎樣更輕松的寫yaml

4.2.1 用run命令生成

沒有相關資源，使用run或者create命令--dry-run選項，後期可以修改yaml文件。

kubectl run my-deploy --image=nginx --dry-run -o yaml > my-deploy.yaml

4.2.2用get命令導出

已有相關資源，使用get命令 【--export選項 ：適用老版本的kubectl】

kubectl get deploy/nginx-deployment  -o=yaml -n kube-public > new.yaml

yaml文件的學習方法

(1)多看別人(官方)寫的，能讀懂
(2)能照著現場的文件改著用
(3)遇到不懂的，善用kubectl explain …命令查

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