Kubernetes是什么

Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统，Kubernetes简称K8s

Kubernetes用于容器化应用程序的部署，扩展和管理，目标是让部署容器化应用简单高效。

官方网站：http://www.kubernetes.io

官方文档：https://kubernetes.io/zh/docs/home

Kubernetes集群架构与组件

Master节点

kube-apiserver

Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给 APIServer处理后再提交给Etcd存储。

kube-controller-manager

处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而 ControllerManager就是负责管理这些控制器的。例如 Deployment、Service

kube-scheduler

根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署, 可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。

etcd

分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据，比如Pod、Service 等对象信息。

Node节点

kubelet

kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周 期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态 等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器

kube-proxy

在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作

容器引擎

例如docker、containerd、podman 容器引擎，运行容器。

部署K8S的2种方式

kubeadm

Kubeadm是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。 部署地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

二进制

从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。 下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

第三方工具或者Web

kubeadm快速搭建K8s集群

1、安装Docker

2、创建一个 Master 节点 kubeadm init

3、将一个 Node 节点加入到当前集群中 kubeadm join

4、部署容器网络（CNI） kubectl apply -f calico.yaml

5、部署Web UI（Dashboard）

网络组件的作用

部署网络组件的目的是打通Pod到Pod之间网络、Node与Pod之间网络，从而集群中数据包可以任意传输，形成了一 个扁平化网络。

主流网络组件有：Flannel、Calico等 而所谓的CNI（ Container Network Interface，容器网络接口）就是k8s对接这些第三方网络组件的接口

CNI：容器网络接口
CRI：容器运行时
CSI 容器存储接口

kubeconfig配置文件

kubectl使用kubeconfig认证文件连接K8s集群， 使用kubectl config指令生成kubeconfig文件。

kubectl命令行工具

故障诊断和调试命令

describe    	## 显示资源详细信息
logs        	##查看Pod内容器日志，如果Pod有多个容器，-c参数指定容器名称
attach      	##附加到Pod内的一个容器
exec       		 ##在容器内执行命令
port-forward  	 ##为pod创建本地端口映射
proxy			##为Kubernetes API server创建代理
cp 				##拷贝文件或目录到容器中，或者从容器内向外拷贝
auth			## 检查授权
debug 			##创建调试会话，用于排查工作负载和工作节点故障

高级命令

diff			## 将在线配置与指定的文件对比
apply 			##从文件名或标准输入对资源创建/更新
patch 			##使用补丁方式修改、更新资源的某些字段
replace 		##从文件名或标准输入替换一个资源
kustomize 		##从目录或者URL构建kustomization目标

设置命令

label 			##给资源设置、更新标签
annotate 		##给资源设置、更新注解
completion 		##kubectl工具自动补全，source <(kubectl completion bash) （依赖软件包 bash-completion）

其他命令

api-resources 	##查看所有资源
api-versions 	##打印受支持的API版本
config 			##修改kubeconfig文件（用于访问API，比如配置认证信息）
version			## 查看kubectl和k8s版本

测试：快速部署一个网站

使用Deployment控制器部署镜像：

kubectl create deployment web-tomcat  --image=tomcat
kubectl get deployment,pods

使用Service将Pod暴露出去：

kubectl expose deployment web-tomcat --port=80 --type=NodePort --target-port=8080 --name=web-tomcat
kubectl get svc

访问应用

http://NodeIP:Port # 端口随机生成，通过kubectl get service获取

基本资源概念

Pod：K8s最小部署单元，一组容器的集合

Deployment：最常见的控制器，用于更高级别部署和管理Pod

Service：为一组Pod提供负载均衡，对外提供统一访问入口

Label ：标签，附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选

Namespaces ：命名空间，将对象逻辑上隔离，也利于权限控制

命名空间

命名空间（Namespace）：Kubernetes将资源对象逻辑上隔离，从而形成多个虚拟集群。

应用场景

根据不同团队划分命名空间

根据项目划分命名空间

kubectl get namespace

[root@k8s-master ~]# kubectl get namespace
NAME                   STATUS   AGE
aliang-cka             Active   119d
default                Active   130d
kube-node-lease        Active   130d
kube-public            Active   130d
kube-system            Active   130d
kubernetes-dashboard   Active   130d

default：默认命名空间
kube-system：K8s系统方面的命名空间
kube-public：公开的命名空间，谁都可以访问
kube-node-lease：K8s内部命名空间

两种方法指定资源命名空间：
命令行加 -n
yaml资源元数据里指定namespace字段

kubectl常用命令

kubectl常用命令：
kubectl create 创建一个资源，例如namespace、deployment、ingress
例如：kubectl create deployment web2 --image=lizhenliang/java-demo

kubectl expose 为deployment创建service（虚拟负载均衡器）
例如：
kubectl expose deployment web2 --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort
--port 代表service端口（暂时用不到）
--target-port  代表容器中服务端口，例如nginx默认是80、tomcat默认是8080
--type  代表service类型，NodePort就是让集群外部浏览器访问的（通过kubectl get service查看）

kubectl delete 删除各种资源，例如deployment、service
例如：kubectl delete service web2

kubectl scale deployment web --replicas=100  # 将deployment副本数调整为100个

kubectl describe node k8s-node1 # 查看节点详情
kubectl describe pod web-969b69cd7-6drvh # 查看Pod详情

kubectl get pods -o wide # 查看pod更多信息
kubectl get pods web-969b69cd7-6drvh -o yaml # 导出yaml配置

查看集群资源利用率（前提必须装metric-server）：
kubectl top pod/node

kubectl logs metrics-server-5496875b8d-kkm25 -n kube-system # 查看容器日志


kubectl get 关于标签使用有两个参数：
--show-labels # 查看pod所有标签
-l # 根据指定标签过滤查看pod

master和node怎么区分的？
根据部署的组件区分的
master：apiserver、controller-manager、scheduler
node：kubelet、kube-proxy

metrics-server-5496875b8d-kkm25 -n kube-system # 查看容器日志

kubectl get 关于标签使用有两个参数：
–show-labels # 查看pod所有标签
-l # 根据指定标签过滤查看pod

master和node怎么区分的？
根据部署的组件区分的
master：apiserver、controller-manager、scheduler
node：kubelet、kube-proxy