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K8s常用功能實踐

IT那活兒 / 2097人閱讀
K8s常用功能實踐

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K8s是Kubernetes的簡稱，其中8代表Kubernetes中“K”與“s”之間的8個字符。K8s是Google開源的容器集群管理系統(tǒng)，為容器化應(yīng)用提供了資源調(diào)度、部署運行、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、自我修復(fù)、擴(kuò)縮容和滾動更新等功能。我們先不深究K8s的各種概念和專業(yè)術(shù)語，先搭建一個可用的系統(tǒng)，把玩起來，一起走進(jìn)它的世界，快速建立起感性的認(rèn)識，再慢慢揭開它神秘的面紗。









獲取K8s



獲取K8s的方法很多，我們選擇在Windows上安裝Docker Desktop來獲取。
1. 下載安裝Docker Desktop
下載鏈接https://docs.docker.com/desktop/windows/install/
獲取安裝包后不斷下一步就可以完成安裝。
2. 安裝啟動K8s
Settings->Kubernetes->Enable Kubernetes->Apply& Restart
上圖左下角Docker和K8s圖標(biāo)顯示綠色表示運行正常，此時你已得到Docker、單節(jié)點K8s集群和K8s命令行工具kubectl。
3. 命令驗證安裝情況
運行docker version和kubectlversion，正常輸出表示安裝并運行正常。





K8s上運行應(yīng)用



運行kubectl get nodes結(jié)果如下圖，表示你已連接K8s集群，確認(rèn)集群正在運行，輸出只有一行，是因為它是單節(jié)點集群，由單節(jié)點同時充當(dāng)主節(jié)點（Master）和工作節(jié)點（Node）。
1. K8s由Master和Node節(jié)點組成，最簡單的部署是集Master和Node于一身的單臺主機(jī)，一般是至少3臺主機(jī)的集群化部署。
1.1 Master是K8s集群的控制節(jié)點
每個K8s集群中至少有一個Master節(jié)點，來負(fù)責(zé)整個集群的管理和控制。
Master節(jié)點運行的主要進(jìn)程有：K8s API Server、K8s Controller Manager、K8s Scheduler、etcd。
  • K8s API Server：提供HTTP RESTful API接口的主要服務(wù)，是K8s里對所有資源對象進(jìn)行增刪改查等操作的唯一入庫，也是集群控制的入口進(jìn)程；
  • K8s Controller Manager：K8s里所有資源對象的自動化控制中心；
  • K8s Scheduler：負(fù)責(zé)資源調(diào)度的進(jìn)程；
  • etcd：存儲所有需要持久化的數(shù)據(jù)。
1.2 Node是K8s集群中的工作負(fù)載節(jié)點
Master會根據(jù)實際情況將某些任務(wù)分配給Node。當(dāng)某個Node節(jié)點故障時，其上的工作負(fù)載會被Master轉(zhuǎn)移至其他Node上。
Node節(jié)點運行的主要進(jìn)程有：kubelet、kube-proxy、容器化運行時（如Docker）。
  • kubelet：負(fù)責(zé)pod對應(yīng)容器的創(chuàng)建、啟停等任務(wù)；
  • kube-proxy：實現(xiàn)K8s Service的通信與負(fù)載均衡機(jī)制的服務(wù)；
  • 容器化：負(fù)責(zé)本機(jī)容器的創(chuàng)建和管理。
2. K8s部署應(yīng)用的工作流程
2.1 開發(fā)應(yīng)用代碼
此處不是重點，示例是一個簡單的web頁面。
2.2 構(gòu)建容器鏡像
docker image build 創(chuàng)建鏡像：docker image build -t k8s-test:v.11 ；
docker tag 為鏡像添加標(biāo)簽：docker tag k8s-test:v.11 sunhuawei23/k8s-test:v.11。
docker images列出鏡像列表：docker images確認(rèn)sunhuawei23/k8s-test鏡像存在，如下圖：
2.3 倉庫托管鏡像
docker push上傳鏡像到倉庫：docker push sunhuawei23/k8s-test:v.11。
訪問Docker Hub，確認(rèn)鏡像存在：
2.4 K8s部署應(yīng)用
容器化的應(yīng)用運行在K8s的Pod中，Pod是K8s中最基本的操作單元。
kubectl apply部署Pod：kubectl apply -f pod.yml
查看運行的Pod：kubectl get pods
如下圖：Pod對象first-pod已創(chuàng)建，并處于Running狀態(tài)。
2.5 連接到應(yīng)用
Pod已啟動，應(yīng)用在運行，但需要連接到應(yīng)用，Service來幫忙，Server是提供相同服務(wù)的Pod的對外訪問接口。
kubectl apply部署Service：kubectl apply -f svc-local.yml
查看運行的Service：kubectl get svc
如下圖：Service對象svc-local已啟動和運行。
打開瀏覽器通過指定的30666端口（svc-local的PORT端口值）能正常訪問web頁面，如下圖：
自此已將一個應(yīng)用容器化，將其部署到了K8s，并連接成功。





自我修復(fù)



Deployment用于自動創(chuàng)建指定數(shù)量的Pod實例，K8s實時監(jiān)控Pod的副本數(shù)量，保證其與Deployment中聲明的replicas數(shù)量一致。Deployment對象自動創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的ReplicaSet對象，ReplicaSet對象用于實現(xiàn)Pod的擴(kuò)縮容。

kubectl delete刪除對象，這里刪除Pod：kubectl delete pod first-pod

kubectl apply部署Deployment：kubectl apply -f deploy.yml

查看deploy：kubectl get deployments

如下圖：3副本的Deployment對象qsk-deploy已準(zhǔn)備就緒。
查看對應(yīng)的3副本的Pod：kubectl get pods。
刪除其中一個Pod：kubectl delete pod qsk-deploy-59cd8875dc-x4nv4。
Pod停止時，K8s會自動檢測到并重新啟動這個Pod，如下圖：再次查看Pod時，一個新的Pod已創(chuàng)建。





應(yīng)用擴(kuò)縮容



將如下圖副本數(shù)從3改為5：
修改配置后重新發(fā)送給K8s：kubectl apply -f deploy.yml
副本數(shù)由3擴(kuò)容到5，K8s將啟動2個副本，如下圖：從ContainerCreating到Running；
同理，縮容可以將Pod數(shù)量減少到期望狀態(tài)。





滾動更新



重新容器化應(yīng)用并上傳V12版本的鏡像：
將最后一行版本由sunhuawei23/k8s-test:v.11修改為sunhuawei23/k8s-test2:v.12
再次發(fā)送給K8s：kubectl apply -f deploy.yml
查看滾動更新進(jìn)展：kubectl rollout status deployment qsk-deploy，如下圖表示已完成一個應(yīng)用的更新：
寫在最后，此文沒有過多介紹相關(guān)概念或術(shù)語，只是介紹了K8s最基本的功能，僅冰山一角，容器的世界是豐富多彩的，而K8s作為容器的管理工具更令人神往，有空可以暢游一番。



本文作者：孫華偉

本文來源：IT那活兒（上海新炬王翦團(tuán)隊）

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