k8s（五）k8s的HelloWorld

June 20, 2022
- 云计算

k8s hello

作者：lomtom

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k8s系列：

使用k8s运行

在K8s部署应用常用方式有以下两种：

使用K8s的Yaml文件部署
使用helm charts的方式部署

本文将以第一种方式带领大家去完成K8s部署应用的第一个实例。

使用Deployment部署一个Pod

在K8s中，通常是以声明式API来对资源进行控制。这种方式区别于命令式操作，他主要以文件的形式代替了命令的方式。例如Docker、Swarm及大多数软件都是使用的命令式操作。

例如，如果我是用Docker去创建一个nginx，那么我需要拉取镜像，运行容器。

# 拉取镜像
docker pull nginx

# 运行容器
docker run --name mynginx -d -p 8080:80 nginx

使用Swarm去部署一个nginx。

docker service create --name mynginx --replicas 1  nginx

而K8s使用声明式API操作，我们只需要将我们需要部署的配置写在一个yaml文件中，然后应用该文件即可，在之后每次的改动、更新等操作，只需要修改该文件即可。

例如，我们需要创建一个nginx服务，那么需要为nginx服务创建一个Deployment定义文件deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
# 控制器类型
kind: Deployment
metadata:
  # 控制器名字，全局唯一
  name: nginx
  labels:
    name: nginx
spec:
  # Pod 副本的期待数量
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
     app: nginx
  #根据此模板创建Pod的副本(实例)
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          # 镜像及版本
          image: nginx:1.7.9
          ports:
            - containerPort: 80

然后使用kubectl create 或者 kubectl apply命令去创建这个Deployment对象。

# kubectl create
[root@master nginx]# kubectl create -f deploy.yaml 
deployment.apps/nginx created

# kubectl apply
[root@master nginx]# kubectl apply -f deploy.yaml 
deployment.apps/nginx created

稍等片刻，K8s就会创建两个资源：一个Deployment，一个Pod。

[root@master nginx]# kubectl get deploy
NAME       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx      1/1     1            1           1m


[root@master nginx]# kubectl get pod 
NAME                       READY   STATUS      RESTARTS   AGE
nginx-5d59d67564-qhmcm     1/1     Running     0          1m

应用被创建出来了，那么这中间到底发生了什么事情呢？

首先，可以看到这个API对象中指定了Kind为Deployment，在k8s（三）走进k8s中提及，Deployment是一个多副本控制器，他会控制副本控制器来完成Pod的创建。

然后，可以查看spec.replicas参数，其数值为一，那么Deployment会相应的创建一个副本控制器。我们可以使用kubectl get rs来进行查看，如果不懂Deployment与ReplicatSet的关系也不要紧，后续会着重介绍到。

[root@master nginx]# kubectl get rs
NAME                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-5d59d67564      1         1         1       35m

如果说我们需要两个完全相同的两个副本，并且以负载均衡的方式共同对外提供服务。那么只需要修改yaml文件中副本的数量即可。即：

spec:
  replicas: 2

接下来，可以着重关注spc.template参数，这里定义了一个Pod的模板信息，其中的spc.containers描述了这个Pod中容器信息，包括容器的镜像、名称、监听的端口号等信息。这里制定了一个名称为nginx的氢气，镜像指定为nginx:1.7.9，并且监听80端口。

在这里我们可以很清晰的看到，spc.template参数描述的就是一个Pod的信息，所以K8s中的一个Pod其实就是K8s中管理与部署的最小单元，并且一个Pod中通常可以有多个容器，你再回过头去看之前（k8s（三）走进k8s）的概念是不是又懂了很多呢。

如果是私有仓库的镜像，或者想要优先从私有仓库拉取的话需要加imagePullPolicy参数，只从私有仓库拉取就设为Never，优先从私有仓库拉取设为IfNotPresent。因为默认是拉去远程的，需要修改配置，在RC定义文件中设置为优先拉取本地或只拉取本地，或者检查该pod所部署的节点有没有进行仓库的授权操作。

imagePullPolicy: IfNotPresent
或
imagePullPolicy: Never


完整：
apiVersion: apps/v1
# 控制器类型
kind: Deployment
metadata:
  # 控制器名字，全局唯一
  name: nginx
  labels:
    name: nginx
spec:
  # Pod 副本的期待数量
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
     app: nginx
  #根据此模板创建Pod的副本(实例)
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          # 镜像及版本
          image: nginx:1.7.9
          #注意自己的镜像要设置不要去公有仓库拉取，否则会失败
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80

使用Service对外暴露服务

单单部署一个应用往往是不够的，一些特殊的应用，往往是需要对外暴露并且能够访问的，那么在K8s中，这又是怎么做到的呢？

如果想要让Pod对外暴露服务，需要定义一个Service，名为svc.yaml，其内容为：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  type: ClusterIP
  selector:
    app: nginx

随后，在集群中同样适用kubectl create 或者 kubectl apply命令去创建这个Service对象。

[root@master service]# kubectl apply -f svc.yaml 
service/nginx created

然后，k8s就会创建一个Service并将其与Pod关联起来，接下来，用kubectl命令查看刚刚创建的svc：

[root@master service]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
nginx        ClusterIP   10.103.11.225   <none>        80/TCP      2m50s

为了验证这个Service服务是否能正常运行，我们可以使用Curl命令访问一下，即CLUSTER-IP + PORT：

[root@master service]# curl http://10.103.11.225
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    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>

可以看出，服务已经正确对外暴露了，但是目前还是只能在集群内部访问，如果需要在集群外也能够访问的话，那么就需要重新修改svc.yaml的内容了，将其类型改为NodePort，并且设置对外暴露的端口nodePort，如果不指定nodePort也没关系，k8s会随机分配一个可用的端口。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
    nodePort: 30080
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx

并且重新更新配置即可：

[root@master service]# kubectl apply -f nginx-svc.yaml 
service/nginx configured


[root@master service]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
nginx        NodePort    10.103.11.225   <none>        80:30080/TCP   8m31s

那么，我们就可以在集群外使用Master IP + NodePort访问了。

集群外nginx访问

那么，Service是怎么与我们建立的Pod的联系起来的呢？

在上述的配置文件中，我们定义了一个类型为Service的API对象，并且通过标签选择器spc.selector来选择标签为nginx的Pod实例，而之前使用Deployment创建的Pod中的标签就是nginx,参数spc.ports.port指定的端口就是Pod要进行访问的端口。

随后，kube-proxy会将对这个Service发送的每一个请求都转发到其对应的Pod上。

那么，问题又来了，我们怎么去访问这个Service呢？

其实每一个Service都会生成一个集群内唯一的虚拟IP，即Cluster IP，这个IP只能在集群内能够访问，并且这个IP在Service整个生命周期内都不会发生改变。然后K8s在集群内部做一个Cluster IP与Service （准确来说是ServiceName）的DNS域名映射，即可将该Cluster IP与这个Service一一对应起来。

然后，当Service类型为ClusterIP时，我们仅能够通过Cluster IP + PORT进行服务的访问，因为Cluster IP 仅仅在集群内访问，所以Cluster IP 类型的svc也只能够在集群内进行访问；当Service类型为NodePort时，我们就能Master IP + NodePort进行服务的访问，他会将NodePort的端口的请求转发到Pod的Port端口。这样，我们就能访问我们部署的服务了。

最后，如果我们不需要这些API资源了，同样可以使用kubectl delete命令进行删除。

[root@master service]# kubectl delete -f svc.yaml 
service "nginx" deleted

[root@master deploy]# kubectl delete -f deploy.yaml 
deployment.apps "nginx" deleted

当然，如果我们想一起创建以上两种资源，可以将其配置文件卸载同一个文件内并且以---进行分隔即可。

以上体验了一下K8s如何部署应用的，相对于传统的部署方式，是不是方便了很多呢。但是，K8s的强大远远不止这些。

标题：k8s（五）k8s的HelloWorld

作者：lomtom

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