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kubernates学习笔记

分类: 文章 • 2025-03-13 21:34:51

k8s基础实践

第1章 先把Kubernetes跑起来

先跑起来

Kubernates官网已经准备了现成的最小可用系统
参考：https://kubernetes.io/docs/
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功能和使用方法快速体验

创建Kubernetes集群（cluster）

minikube start之后就创建好了一个但节点的kubernetes集群
kubectl cluster-info 查看集群信息
kubectl get nodes 查看节点信息
kubectl version 查看集群版本信息
此时还没有产生pod

部署应用（deployment）

当创建完一个应用（deployment）的时候，k8s创建一个pod，
pod是k8s调度的最小单位，是容器的集合
kubectl get deployments 查看应用信息
kubectl get pod 查看pod
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访问应用

默认情况下，所有pod只能在集群内部访问，为了能够从外部访问应用题，需要将容器的端口映射到节点的端口。
kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp --type=“NodePort” --port 8080
kubectl get services
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scale应用

默认情况下只产生一个副本，可以执行如下命令增加或者减少副本个数
kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=3
用curl访问应用，每次请求会发送到不同的pod，副本轮询处理，这样就实现了负载均衡

滚动更新

kubectl describe deployments/kubernetes-bootcamp
可以看到当前image版本为V1，如何升级到V2？
使用如下命令：
kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v2
通过命令kubectl get pods可以查看滚动更新的过程：V1的pod被逐个删除，同时启动了新的V2 pod。
如果要回滚？
使用命令：kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp

第2章 重要概念

集群 cluster

是计算、存储和网络资源的集合，k8s利用这些资源运行各种基于容器的应用

Master

是cluster的大猫，主要职责：调度，即决定将应用放在哪里运行，为了实现高可用，可以运行多个Master。Master运行在linux os上，可以是物理机或者是虚拟机。

Node

==Node的职责是运行容器应用，由master管理，node负责监控并回报容器的状态，同时根据master的要求管理容器的生命周期，node运行在linux os上，可以是物理机或者是虚拟机。

Pod

是k8s最小工作但愿，每个pod包含一个或多个容器。pod中的容器会被作为一个整体被master调度到一个node上运行。
引入Pod的意义：

page10
1.可管理性:以pod为最小单位进行调度、扩展、共享资源、管理生命周期
2.通信和资源共享：pod中的所有容器使用同一个网络namespace，即相同的ip和port空间，他们可以直接使用localhost通信；共享存储；

哪些容器应该放到一个pod中？
这些容器联系必须非常紧密，而且需要直接共享资源

Controller

K8s通常不直接创建Pod，而是通过Controller来管理Pod。Controller中定义了pod的部署属性，比如几个副本、在什么样的Node上运行等。

Service

Deployement可以部署多个副本，每个Pod都有自己的副IP，外界如何访问这些副本？
Pod会被频繁的销毁和重启，IP实时变化，不能用IP？
答案是通过service。

K8s service 定义了外界访问一组特定Pod的方式。service有自己的IP和端口，service为Pod提供了负载均衡。
K8S 运行Pod与访问Pod这两项任务分别由Controller和Service执行。

NameSpace

如果由多个用户或者项目组使用同一个k8s cluster，如何将他们创建的controller，pod等资源分开呢？ 答案：Namespace
Namespace可以将一个物理的cluster逻辑上划分为多个虚拟cluster，不同namespace里的资源是完全隔离的。
k8s默认创建了两个namespace：

default: 默认的namespace
kube-system: K8s自己创建的的系统资源放到这个namespace

第3章 部署k8s集群

reference：
https://www.kubernetes.org.cn/7189.html

  • cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
    EOF
    sysctl --system
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  • 2 安装软件包过程中遇到问题
    -Redhat7 将本地yum源修改为阿里镜像源，安装软件的时候“HTTP Error 404 - Not Found”的解决办法
    参考文档https://blog.****.net/weixin_43211760/article/details/8392932

报错如下：
http://mirrors.aliyun.com/centos/7Server/os/x86_64/repodata/repomd.xml: [Errno 14] HTTP Error 404 - Not Found
Trying other mirror
解决办法：
1.将CentOS-Base.repo里面的releaseveer替换为7即可，可以用sed命令，如下：sed−i‘s/releaseveer替换为7即可，可以用sed命令，如下： sed -i ‘s/releasever/7/’ CentOS-Base.repo
2.然后清除一下本地缓存
yum clean all
yum makecache #建立缓存
结果如下：
阿里云镜像源：（下载到/etc/yum.repos.d目录下）
CentOS 5
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-5.repo
CentOS 6
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-6.repo
CentOS 7
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

第8章 健康检查

Kubernetes默认的健康检查机制

每个容器启动时都会执行一个进程，此进程由Dockerfile的CMD或ENTRYPOINT指定，如果进程推出时返回码非零，则认为容器发生故障，k8s会根据restartPolicy重启容器。
kubectl apply -f health check.yml
Kubectl get pod healthcheck

Liveness探测

Readiness探测

  • Liveness探测（判断容器是否需要重启以实现自愈）
    让用户可以自定义判断容器是否健康的条件，如果探测失败，k8s就会重启容器。
    initialDelaySeconds:容器启动多少秒之后执行liveness探测
    periodSeconds:每隔多少秒执行一次liveness探测，连续执行3次失败，则会杀掉并重启容器
  • Readiness探测（判断容器是否已经准备好对外提供服务）
    将容器设置为不可用，不接收service转发的请求

healthcheck应用场景
1.scale up
对于多副本应用，当执行scale up操作时，新副本会作为backend被添加到service的负载均衡中，与已有副本一起处理客户的请求，考虑到应用都需要一个准备阶段，比如加载缓存数据，链接数据库等，从容器真正启动到真正能够提供服务是需要一段时间的，可以通过readiness探测判断容器是否就绪，避免将请求发送到还没有准备好的backend。
2.滚动更新Rolling Update

第9章 数据管理

kubernetes volume
容器被销毁时，保存在容器内部文件系统中的数据都会被清除。
为了持久化报存容器的数据，可以使用kubernetes volume。
K8s volume也支持多种backend类型，包活emptyDir、hostpath、GCE persistent Disk，NFS等

  • emptyDir
    是最基础的Volume类型，对容器是持久的，对于pod不是，生命周期与pod一致
    pod中的所有容器都可以共享Volume，他们可以指定各自mount的路径。

  • hostPath
    是将Docker hist文件系统中已经存在的目录mount给pod的容器，大部分应用都会使用hostPath volumn，因为这实际上增加了pod和节点的耦合，限制了pod的使用，不过那些需要访问k8s或docker内部数据的应用需要使用hostPath。

  • 外部Storage Provider
    直接使用云硬盘作为Volumn

PV& PVC

第14章 Kubernetes集群监控

针对node和pod的监控方案

Weave scope

是docker和kubernetes可视化监控工具，scope提供了自上而下的集群基础设置和应用的完成视图，用户可以轻松对分布式的容器化应用进行实时监控和问题诊断。

Heapster

是kubernetes原生的集群监控方案，以pod的形式运行，它会自动发现集群节点，从节点上的kubelet获取监控数据，kubelet则是从节点上的cAdvisor收集数据。

Prometheus Operator

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