K8s-实战入门-ns、pod、label、deployment

标签：kubectl cc label nginx master deployment pod ns root

一、 Namespace（ns）

Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。

默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。

可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。

kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace：

[root@master ~]# kubectl get namespace
NAME              STATUS   AGE
default           Active   45h     #  所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间
kube-node-lease   Active   45h     #  集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入
kube-public       Active   45h     #  此命名空间下的资源可以被所有人访问（包括未认证用户）
kube-system       Active   45h     #  所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间

下面来看namespace资源的具体操作：

查看

# 1 查看所有的ns 命令：kubectl get ns

[root@master ~]# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   45h
kube-node-lease   Active   45h
kube-public       Active   45h     
kube-system       Active   45h

# 2 查看指定的ns 命令：kubectl get ns ns名称

[root@master ~]# kubectl get ns default
NAME      STATUS   AGE
default   Active   45h

# 3 指定输出格式命令：kubectl get ns ns名称 -o 格式参数# kubernetes支持的格式有很多，比较常见的是wide、json、yaml

[root@master ~]# kubectl get ns -o yaml
apiVersion: v1
items:
- apiVersion: v1
  kind: Namespace
  metadata:
    creationTimestamp: "2024-09-23T03:12:44Z"
    labels:
      kubernetes.io/metadata.name: default
    name: default
    resourceVersion: "36"
    uid: 9b454846-3594-4093-8e22-8f35b95cf37d
  spec:
    finalizers:
    - kubernetes
  status:
    phase: Active

# 4 查看ns详情命令：kubectl describe ns ns名称

[root@master ~]# kubectl describe ns default
Name:         default
Labels:       kubernetes.io/metadata.name=default
Annotations:  <none>
Status:       Active       # Active 命名空间正在使用中  Terminating 正在删除命名空间
 
 ///ResourceQuota 针对namespace做的资源限制# LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制
No resource quota.
 
No LimitRange resource.

创建

# 创建namespace

[root@master ~]# kubectl create ns cc
namespace/cc created

删除

# 删除namespace

[root@master ~]# kubectl delete ns cc
namespace "cc" deleted

配置方式

# 首先准备一个yaml文件
[root@master ~]# cat a.yaml 
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cc
 
# 创建
[root@master ~]# kubectl create -f a.yaml 
namespace/cc created
 
# 删除
[root@master ~]# kubectl delete -f a.yaml 
namespace "cc" deleted

二、 Pod

Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。

Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。

kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看：

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS      AGE
calico-kube-controllers-9d57d8f49-jjbc7   1/1     Running   3 (88m ago)   30h
calico-node-8sptx                         1/1     Running   3 (88m ago)   30h
calico-node-fd7pc                         1/1     Running   3 (88m ago)   30h
calico-node-xsqp6                         1/1     Running   3 (88m ago)   30h
coredns-6554b8b87f-4pkpz                  1/1     Running   3 (88m ago)   31h
coredns-6554b8b87f-hsbcm                  1/1     Running   3 (88m ago)   31h
etcd-master                               1/1     Running   3 (88m ago)   31h
kube-apiserver-master                     1/1     Running   4 (36m ago)   31h
kube-controller-manager-master            1/1     Running   3 (88m ago)   31h
kube-proxy-8qvrh                          1/1     Running   3 (88m ago)   31h
kube-proxy-jzxqs                          1/1     Running   3 (88m ago)   31h
kube-proxy-zsghb                          1/1     Running   3 (88m ago)   31h
kube-scheduler-master                     1/1     Running   3 (88m ago)   31h

创建并运行

kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是通过Pod控制器来实现的。

# 命令格式： kubectl run (pod控制器名称) [参数]

# --image 指定Pod的镜像

# --port 指定端口

# --namespace 指定namespace

[root@master ~]# kubectl run nginx1 --image=nginx:latest --port=80 --namespace cc
pod/nginx1 created

查看pod信息

# 查看Pod基本信息

[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx1   1/1     Running   0          16s

# 查看Pod的详细信息

[root@master ~]# kubectl describe pod nginx1 -n cc
Name:             nginx1
Namespace:        cc
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node2/192.168.100.30
Start Time:       Tue, 24 Sep 2024 18:56:28 +0800
Labels:           run=nginx1
Annotations:      cni.projectcalico.org/containerID: b6f10f7fb99cdfa46727e45d5a8faf434fd8cc3c3a77bad6fd6407a7351f7f82
                  cni.projectcalico.org/podIP: 172.16.104.16/32
                  cni.projectcalico.org/podIPs: 172.16.104.16/32
Status:           Running
IP:               172.16.104.16
IPs:
  IP:  172.16.104.16
Containers:
  nginx1:
    Container ID:   docker://815eeecd59222640421d4aab6cc7bc27962368b878abc5c609a266c1038d7085
    Image:          nginx:latest
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:04ba374043ccd2fc5c593885c0eacddebabd5ca375f9323666f28dfd5a9710e3
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Tue, 24 Sep 2024 18:56:35 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-4vqgh (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  kube-api-access-4vqgh:
    Type:                    Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
    TokenExpirationSeconds:  3607
    ConfigMapName:           kube-root-ca.crt
    ConfigMapOptional:       <nil>
    DownwardAPI:             true
QoS Class:                   BestEffort
Node-Selectors:              <none>
Tolerations:                 node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
                             node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
  Type    Reason     Age   From               Message
  ----    ------     ----  ----               -------
  Normal  Scheduled  79s   default-scheduler  Successfully assigned cc/nginx1 to node2
  Normal  Pulling    78s   kubelet            Pulling image "nginx:latest"
  Normal  Pulled     72s   kubelet            Successfully pulled image "nginx:latest" in 6.092s (6.092s including waiting)
  Normal  Created    72s   kubelet            Created container nginx1
  Normal  Started    72s   kubelet            Started container nginx1

访问Pod

[root@master ~]# kubectl get pods -n cc -o wide
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx1   1/1     Running   0          2m28s   172.16.104.16   node2   <none>           <none>
 
// 访问
[root@master ~]# curl http://172.16.104.16:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
 
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
 
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

可以进入容器修改网页内容

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS      AGE   IP              NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-7854ff8877-dkx95   1/1     Running   1 (96m ago)   98m   172.16.104.15   node2   <none>           <none>
 
# 进入容器修改网页
[root@master ~]# kubectl exec -it pod/nginx-7854ff8877-dkx95 -- /bin/bash
root@nginx-7854ff8877-dkx95:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@nginx-7854ff8877-dkx95:/usr/share/nginx/html# echo 123456 > index.html 
root@nginx-7854ff8877-dkx95:/usr/share/nginx/html# exit
exit
# 访问
[root@master ~]# curl http://172.16.104.15
123456

删除指定Pod

# 删除指定Pod

[root@master ~]# kubectl delete pod nginx1 -n cc
pod "nginx1" deleted

# 如果create，显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个；

Kubectl create deployment nginx --image nginx --port 80 -n dev //当前pod是由pod控制器管理

Kubectl run nginx --image nginx --port 80 -n dev //自主式管理pod

# Kubectl  create deployment nginx --image nginx --port 80 -n cc  //当前pod是由pod控制器管理
 
[root@master ~]# kubectl create deployment nginx --image nginx --port 80 -n cc
deployment.apps/nginx created
[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7c5ddbdf54-w2dk8   1/1     Running   0          26s
 
# 此时已经删除了
[root@master ~]# kubectl delete pod nginx-7c5ddbdf54-w2dk8 -n cc
pod "nginx-7c5ddbdf54-w2dk8" deleted
 
# 再去查看的时候还会构建一个pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
NAME                     READY   STATUS              RESTARTS   AGE
 
# 稍等一下就会构建完成
[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7c5ddbdf54-97kn8   1/1     Running   0          85s

# 这是因为当前Pod是由Pod控制器创建的，控制器会监控Pod状况，一旦发现Pod死亡，会立即重建# 此时要想删除Pod，必须删除Pod控制器

# 先来查询一下当前namespace下的Pod控制器

[root@master ~]# kubectl get deploy -n cc
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           3m18s

# 接下来，删除此PodPod控制器

[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n cc
deployment.apps "nginx" deleted

# 稍等片刻，再查询Pod，发现Pod被删除了

[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
No resources found in cc namespace.

配置操作

创建一个pod-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: cc
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：

创建：kubectl create -f pod-nginx.yaml

删除：kubectl delete -f pod-nginx.yaml

三、 Label

Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。

Label的特点：

一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等；
一个资源对象可以定义任意数量的Label ，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去；
Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除。

可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。

一些常用的Label 示例如下：

版本标签："version":"release", "version":"stable"......
环境标签："environment":"dev"，"environment":"test"，"environment":"pro"
架构标签："tier":"frontend"，"tier":"backend"

标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即：

Label用于给某个资源对象定义标识

Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象

当前有两种Label Selector：

基于等式的Label Selector

name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象

env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象

基于集合的Label Selector

name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象

name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象

标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如：

name=slave，env!=production

name not in (frontend)，env!=production

命令方式

# 为pod资源打标签

[root@master ~]# kubectl label pod nginx-1 version=1.0 -n cc
pod/nginx-1 labeled

# 为pod资源更新标签

[root@master ~]# kubectl label pod nginx-1 version=2.0 -n cc --overwrite
pod/nginx-1 labeled

# 查看标签

[root@master ~]# kubectl get pod nginx-1 -n cc --show-labels
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
nginx-1   1/1     Running   0          103s   run=nginx-1,version=2.0

# 筛选标签

[root@master ~]# kubectl get pod -n cc -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in cc namespace.

# 删除标签

[root@master ~]# kubectl label pod nginx-1 version- -n cc
pod/nginx-1 unlabeled

配置方式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: cc
  labels:
    version: "3.0" 
    env: "test"
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

然后就可以执行对应的更新命令了：kubectl apply -f pod-nginx.yaml

四、 Deployment

在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建pod。

在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，在这只介绍重要的一种：Deployment。

命令操作

# 命令格式: kubectl create deployment 名称 [参数]

# --image 指定pod的镜像

# --port 指定端口

# --replicas 指定创建pod数量

# --namespace 指定namespace

[root@master ~]# kubectl create deploy kzq --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n cc
deployment.apps/kzq created

# 查看创建的Pod

[root@master ~]# kubectl get pods -n cc
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kzq-55d4965997-6h2gt   1/1     Running   0          20s
kzq-55d4965997-dfr2g   1/1     Running   0          20s
kzq-55d4965997-xb9c5   1/1     Running   0          20s
nginx-1                1/1     Running   0          9m35s

# 查看deployment的信息

[root@master ~]# kubectl get deploy -n cc
NAME   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kzq    3/3     3            3           90s

# UP-TO-DATE：成功升级的副本数量
# AVAILABLE：可用副本的数量

# 查看deployment的详细信息

[root@master ~]# kubectl describe deploy kzq -n cc
Name:                   kzq
Namespace:              cc
CreationTimestamp:      Tue, 24 Sep 2024 19:25:41 +0800
Labels:                 app=kzq
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=kzq
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  app=kzq
  Containers:
   nginx:
    Image:        nginx:latest
    Port:         80/TCP
    Host Port:    0/TCP
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   kzq-55d4965997 (3/3 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age    From                   Message
  ----    ------             ----   ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  2m45s  deployment-controller  Scaled up replica set kzq-55d4965997 to 3

# 删除

[root@master ~]# kubectl delete deploy kzq -n cc
deployment.apps "kzq" deleted

// 此时已经被删除
[root@master ~]# kubectl get deploy -n cc
No resources found in cc namespace.

配置操作

创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: cc
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：

创建：kubectl create -f deploy-nginx.yaml

删除：kubectl delete -f deploy-nginx.yaml

五、思维导图

标签：kubectl,cc,label,nginx,master,deployment,pod,ns,root
From： https://blog.csdn.net/2301_78088515/article/details/142794131