K8s Kubernetes Namespave Pod Label Deployment Service 实战

本章节将介绍如何在kubernetes集群中部署一个nginx服务，并且能够对其进行访问。

Namespace

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。

在这里插入图片描述

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 default -o yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:creationTimestamp: "2021-05-08T04:44:16Z"name: defaultresourceVersion: "151"selfLink: /api/v1/namespaces/defaultuid: 7405f73a-e486-43d4-9db6-145f1409f090
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:       <none>
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 dev
namespace/dev created

删除

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

配置方式

首先准备一个yaml文件：ns-dev.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：

创建：kubectl create -f ns-dev.yaml

删除：kubectl delete -f ns-dev.yaml

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。

在这里插入图片描述

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
NAMESPACE     NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   coredns-6955765f44-68g6v         1/1     Running   0          2d1h
kube-system   coredns-6955765f44-cs5r8         1/1     Running   0          2d1h
kube-system   etcd-master                      1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-apiserver-master            1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-controller-manager-master   1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-flannel-ds-amd64-47r25      1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-flannel-ds-amd64-ls5lh      1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-proxy-685tk                 1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-proxy-87spt                 1/1     Running   0          2d1h
kube-system   kube-scheduler-master            1/1     Running   0          2d1h

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 nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace dev 
deployment.apps/nginx created

查看pod信息

# 查看Pod基本信息
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          43s# 查看Pod的详细信息
[root@master ~]# kubectl describe pod nginx -n dev
Name:         nginx
Namespace:    dev
Priority:     0
Node:         node1/192.168.5.4
Start Time:   Wed, 08 May 2021 09:29:24 +0800
Labels:       pod-template-hash=5ff7956ff6run=nginx
Annotations:  <none>
Status:       Running
IP:           10.244.1.23
IPs:IP:           10.244.1.23
Controlled By:  ReplicaSet/nginx
Containers:nginx:Container ID:   docker://4c62b8c0648d2512380f4ffa5da2c99d16e05634979973449c98e9b829f6253cImage:          nginx:latestImage ID:       docker-pullable://nginx@sha256:485b610fefec7ff6c463ced9623314a04ed67e3945b9c08d7e53a47f6d108dc7Port:           80/TCPHost Port:      0/TCPState:          RunningStarted:      Wed, 08 May 2021 09:30:01 +0800Ready:          TrueRestart Count:  0Environment:    <none>Mounts:/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-hwvvw (ro)
Conditions:Type              StatusInitialized       TrueReady             TrueContainersReady   TruePodScheduled      True
Volumes:default-token-hwvvw:Type:        Secret (a volume populated by a Secret)SecretName:  default-token-hwvvwOptional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300snode.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:Type    Reason     Age        From               Message----    ------     ----       ----               -------Normal  Scheduled  <unknown>  default-scheduler  Successfully assigned dev/nginx-5ff7956ff6-fg2db to node1Normal  Pulling    4m11s      kubelet, node1     Pulling image "nginx:latest"Normal  Pulled     3m36s      kubelet, node1     Successfully pulled image "nginx:latest"Normal  Created    3m36s      kubelet, node1     Created container nginxNormal  Started    3m36s      kubelet, node1     Started container nginx

访问Pod

# 获取podIP
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE    ... 
nginx   1/1     Running   0          190s   10.244.1.23   node1   ...#访问POD
[root@master ~]# curl http://10.244.1.23:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>Welcome to nginx!</title>
</head>
<body><p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

删除指定Pod

# 删除指定Pod
[root@master ~]# kubectl delete pod nginx -n dev
pod "nginx" deleted# 此时，显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个 
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          21s# 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  dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           9m7s# 接下来，删除此PodPod控制器
[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
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 dev
No resources found in dev namespace.

配置操作

创建一个pod-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxnamespace: dev
spec:containers:- image: nginx:latestname: podports:- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: 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

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-pod version=1.0 -n dev
pod/nginx-pod labeled# 为pod资源更新标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version=2.0 -n dev --overwrite
pod/nginx-pod labeled# 查看标签
[root@master ~]# kubectl get pod nginx-pod  -n dev --show-labels
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-pod   1/1     Running   0          10m   version=2.0# 筛选标签
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0  --show-labels
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-pod   1/1     Running   0          17m   version=2.0
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels
No resources found in dev namespace.#删除标签
[root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version- -n dev
pod/nginx-pod labeled

配置方式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxnamespace: devlabels:version: "3.0" env: "test"
spec:containers:- image: nginx:latestname: podports:- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP

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

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，本章节只介绍一种：Deployment。

在这里插入图片描述

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 nginx --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n dev
deployment.apps/nginx created# 查看创建的Pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-5ff7956ff6-6k8cb   1/1     Running   0          19s
nginx-5ff7956ff6-jxfjt   1/1     Running   0          19s
nginx-5ff7956ff6-v6jqw   1/1     Running   0          19s# 查看deployment的信息
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           2m42s# UP-TO-DATE：成功升级的副本数量
# AVAILABLE：可用副本的数量
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide
NAME    READY UP-TO-DATE  AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
nginx   3/3     3         3           2m51s   nginx        nginx:latest        run=nginx# 查看deployment的详细信息
[root@master ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev
Name:                   nginx
Namespace:              dev
CreationTimestamp:      Wed, 08 May 2021 11:14:14 +0800
Labels:                 run=nginx
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               run=nginx
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:  run=nginxContainers:nginx:Image:        nginx:latestPort:         80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:  <none>Mounts:       <none>Volumes:        <none>
Conditions:Type           Status  Reason----           ------  ------Available      True    MinimumReplicasAvailableProgressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   nginx-5ff7956ff6 (3/3 replicas created)
Events:Type    Reason             Age    From                   Message----    ------             ----   ----                   -------Normal  ScalingReplicaSet  5m43s  deployment-controller  Scaled up replicaset nginx-5ff7956ff6 to 3# 删除 
[root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev
deployment.apps "nginx" deleted

配置操作

创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginxnamespace: dev
spec:replicas: 3selector:matchLabels:run: nginxtemplate:metadata:labels:run: nginxspec:containers:- image: nginx:latestname: nginxports:- containerPort: 80protocol: 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

Service

通过上节课的学习，已经能够利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。

虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题：

  • Pod IP 会随着Pod的重建产生变化
  • Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问

这样对于访问这个服务带来了难度。因此，kubernetes设计了Service来解决这个问题。

Service可以看作是一组同类Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。

在这里插入图片描述

操作一：创建集群内部可访问的Service

# 暴露Service
[root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx1 exposed# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc svc-nginx1 -n dev -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE     SELECTOR
svc-nginx1   ClusterIP   10.109.179.231   <none>        80/TCP    3m51s   run=nginx# 这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的
# 可以通过这个IP访问当前service对应的POD
[root@master ~]# curl 10.109.179.231:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
.......
</body>
</html>

操作二：创建集群外部也可访问的Service

# 上面创建的Service的type类型为ClusterIP，这个ip地址只用集群内部可访问
# 如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort
[root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev
service/svc-nginx2 exposed# 此时查看，会发现出现了NodePort类型的Service，而且有一对Port（80:31928/TC）
[root@master ~]# kubectl get svc  svc-nginx2  -n dev -o wide
NAME          TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE    SELECTOR
svc-nginx2    NodePort    10.100.94.0      <none>        80:31928/TCP   9s     run=nginx# 接下来就可以通过集群外的主机访问 节点IP:31928访问服务了
# 例如在的电脑主机上通过浏览器访问下面的地址
http://192.168.5.4:31928/

删除Service

[root@master ~]# kubectl delete svc svc-nginx-1 -n dev service "svc-nginx-1" deleted

配置方式

创建一个svc-nginx.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: svc-nginxnamespace: dev
spec:clusterIP: 10.109.179.231 #固定svc的内网ipports:- port: 80protocol: TCPtargetPort: 80selector:run: nginxtype: ClusterIP

然后就可以执行对应的创建和删除命令了：

创建：kubectl create -f svc-nginx.yaml

删除：kubectl delete -f svc-nginx.yaml

小结

至此，已经掌握了Namespace、Pod、Deployment、Service资源的基本操作，有了这些操作，就可以在kubernetes集群中实现一个服务的简单部署和访问了，但是如果想要更好的使用kubernetes，就需要深入学习这几种资源的细节和原理。

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Java架构师缓存架构设计

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目录 1 导学2 高性能概述2.1 高性能的定义和衡量指标2.2 如何实现高性能的计算机系统或软件程序2.3 木桶理论2.4 如何实现计算机系统或软件程序的高性能3 多级缓存设计3.1 浏览器缓存3.2 CDN缓存3.3 负载均衡的缓存3.4 进程内缓存3.5 分布式缓存4 缓存技术方案5 如何进行缓存拆…
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智能防眩目前照灯系统控制器ADB

智能防眩目前照灯系统控制器ADB

经纬恒润的自适应远光系统—— ADB&#xff08;Adaptive Driving Beam&#xff09; 是一种能够根据路况自适应变换远光光型的智能远光控制系统。根据本车行驶状态、环境状态以及道路车辆状态&#xff0c;ADB 系统自动为驾驶员开启或退出远光。同时&#xff0c;根据车辆前方视野…
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剧院建筑三维可视化综合管控平台提高安全管理效率

剧院建筑三维可视化综合管控平台提高安全管理效率

随着数字孪生技术的高速发展&#xff0c;智慧楼宇也被提上日程&#xff0c;以往楼宇管理存在着设备故障排查困难、能源浪费与管理不足、安全性和风险高等问题&#xff0c;而智慧楼宇数字孪生可视化中控平台&#xff0c;打造智慧楼宇管理一张图&#xff0c;实现了智慧建筑和楼宇…
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美创科技三重数据安全韧性，杜绝删库跑路

美创科技三重数据安全韧性，杜绝删库跑路

从删库到跑路&#xff0c;教训很多&#xff0c;但类似事件近年来总在重复上演&#xff0c;有运维部为此连夜鏖战恢复&#xff0c;更有企业陷入“至暗时刻”&#xff0c;经济受损、名誉蒙尘。 组织单位应该采取怎样的策略和积极主动的方法&#xff0c;避免酿成严重的后果&#x…
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为什么B2B企业需要CRM系统？如何利用它最大化销售额？

为什么B2B企业需要CRM系统？如何利用它最大化销售额？

身处 B2B 企业&#xff0c;你是否正在为冗长复杂的销售流程而苦恼&#xff1f;你是否经常感到无法控制来之不易的销售线索&#xff0c;所有的营销努力都付诸东流&#xff1f; 实际上&#xff0c;这些问题正是大多数 B2B 企业面临的共同挑战。但是&#xff0c;为你的B2B业务采用…
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16.（开发工具篇mysql）mysql不同库同步数据的异常记录

16.（开发工具篇mysql）mysql不同库同步数据的异常记录

1：mysql导入时出现“ERROR at line : Unknown command ‘\‘‘.“的解决办法 default-character-set=utf82：ERROR 2006 (HY000) at line 71: MySQL server has gone away （1） 连接超时 查看各项连接时间： show global variables like %timeout;这些值是相对是MySQL的默认…
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视频太大怎么压缩变小？超过1G的视频这样压缩

视频太大怎么压缩变小？超过1G的视频这样压缩

视频已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分&#xff0c;然而&#xff0c;很多时候&#xff0c;我们可能会遇到视频文件过大&#xff0c;无法在某些平台上传或保存的问题。那么&#xff0c;如何将过大的视频文件压缩变小呢&#xff1f; 下面就给大家分享三款实用的工具&…
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Nacos 小bug: application.properties配置未生效，导致端口未生效

Nacos 小bug: application.properties配置未生效，导致端口未生效

最近用了下nacos 1.4.6 ,发现windows 中修改配置中的启动端口未生效&#xff0c;其实就是配置文件没读取到。 去github 逛了一下issue ,参考这个&#xff1a;https://github.com/alibaba/nacos/issues/10217 这哥们儿是nacos 1.4.5 Linux系统下的相同问题&#xff0c;shell 中…
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SpringCloud溯源——从单体架构到微服务Microservices架构 分布式和微服务 为啥要用微服务

SpringCloud溯源——从单体架构到微服务Microservices架构 分布式和微服务 为啥要用微服务

前言 单体架构好好的&#xff0c;为啥要用微服务呢&#xff1f;微服务究竟是啥&#xff0c;怎么来的&#xff0c;有啥优缺点&#xff0c;本篇博客尝试追根溯源&#xff0c;阐述单体应用到分布式&#xff0c;微服务的演变,微服务架构的定义及优缺点&#xff0c;厘清相关的概念。…
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