利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：K8S环境理解和练手）
【利用K8S技术栈打造个人私有云系列文章目录】
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：初章）
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：K8S集群搭建）
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：K8S环境理解和练手）
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：基础镜像制作与实验）
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：资源控制研究）
- 利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：私有云客户端打造）
在前文中我们已经搭建好了K8S集群，接下来就来讲述一下K8S的一些重要的概念和知识，并搞两个例子在集群中来实际练手感受一把！
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K8S环境理解
kubernetes的概念非常多，组件也不少，本文主要阐述一下几个最主要、平时用得最频繁的概念，最详细的学习文档是官网教程！
K8S设计架构
该图描述的设计架构是一个典型的M-S架构，一主两从，这和我搭建的集群基本是一致的，主节点和从节点上运行哪些kube组件，其实在我搭建集群那篇文章也已经讲过了，下面来阐述一下kubernetes集群里的重要概念和操作命令。
Pod
Pod是Kubernetes中最小的管理元素，Pod是一组容器的集合，且一个Pod只能运行在一个Node上，Pod是kubernetes调度、部署、扩展的基本单位
- kubectl run命令创建一个pod：
kubectl run pod-example --image=nginx - kubectl create命令创建pod：
kubectl create -f create_pod.yaml - 删除pod：
kubectl delete po pod名 - 查看pod启动情况：
kubectl get pods，kubectl get pods -o wide - 查看pod的详细信息：
kubectl discrible po pod名
Namespace
Namespace是对一组资源和对象的抽象集合，比如可以用来将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的pods, services, replication controllers和deployments等都是属于某一个namespace的（默认是default），而node, persistentVolumes等则不属于任何namespace。
- 创建
kubectl create namespace namespace名 - 删除
kubectl delete namespaces namespace名 - 查询
kubectl get namespaces
Replication Controller（RC）
Replication Controller 保证了在所有时间内，都有特定数量的Pod副本正在运行，如果太多了，Replication Controller就杀死几个，如果太少了，Replication Controller会新建几个，和直接创建的pod不同的是，Replication Controller会替换掉那些删除的或者被终止的pod，而不管删除的原因是什么。
其实其CURD的命令和上面都差不多，这里不一一列出了
- 创建：
kubectl create -f create_rc.json - 查看rc启动情况：
kubectl get rc
Service
Service 是一个定义了一组Pod的策略的抽象，可以理解为抽象到用户层的一个宏观服务。其实这个概念在Swarm集群里也有，可以参照理解。
Service的这样一层抽象最起码可以抵御两个方面的问题：
- Pod重启后IP地址的变化（保持用我们系统的客户其IP不变）
- 提供负载均衡能力
其CURD的命令和上面都差不多，这里依然不一一列出
- 创建service：
kubectr create -f redis-master-service.json - 查看service的启动情况：
kubectl get svc
这里给一个Service的示例：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-nginx-svc
labels:
app: nginx
spec:
type: LoadBalancer
ports:
- port: 80
selector:
app: nginx好了，理论的东西看多了可能有点蒙，只能多找点不同的材料阅读并理解了。下面开始做几个练手示例，这几个例子都源自于K8S官网，对于理解理论概念非常有好处，下面开始动手吧！
关于Pod的实例练手
本例子创建一个包含两个容器的POD，并在容器之间完成文件交换
- yaml配置文件如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: two-containers
spec:
restartPolicy: Never
volumes:
- name: shared-data
emptyDir: {}
containers:
- name: nginx-container
image: nginx
volumeMounts:
- name: shared-data
mountPath: /usr/share/nginx/html
- name: debian-container
image: debian
volumeMounts:
- name: shared-data
mountPath: /pod-data
command: ["/bin/sh"]
args: ["-c", "echo Hello from the debian container > /pod-data/index.html"]- 创建pod
kubectl create -f two-container-pod.yaml
- 查看pod和容器的信息
kubectl get pod two-containers --output=yaml
执行完成输出内容大致如下（经过缩减）：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
...
name: two-containers
namespace: default
...
spec:
...
containerStatuses:
- containerID: docker://c1d8abd1 ...
image: debian
...
lastState:
terminated: // debian容器已停止
...
name: debian-container
...
- containerID: docker://96c1ff2c5bb ...
image: nginx
...
name: nginx-container
...
state:
running: // nginx容器已运行
...可以看到debian容器已经停止了，nginx容器依然运行
- 我们进入nginx容器的/bin/bash并验证nginx服务器
kubectl exec -it two-containers -c nginx-container -- /bin/bash
执行如下命令来安装curl：
root@two-containers:/# apt-get update root@two-containers:/# apt-get install curl procps root@two-containers:/# ps aux
然后执行curl localhost,可以获得输出：
Hello from the debian container
可见debian容器中写入的东西在nginx容器中获得了，因此文件交换也完成了
用Pod来做一件事很简单吧！
关于RC和Service的实例练手
本示例演示的是：部署一个包含Redis集群、基于PHP的留言板系统
- 创建redis-master的RC
redis-master-controller.yaml内容：
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: redis-master
spec:
replicas: 1
selector:
name: redis-master
template:
metadata:
name: redis-master
labels:
name: redis-master
spec:
containers:
- name: redis-master
image: kubeguide/redis-master
ports:
- containerPort: 6379创建该RC并查看创建结果：
kubectl create -f redis-master-controller.yaml kubectl get rc kubectl get pods
- 创建redis-master的service
redis-master-service.yaml内容：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-master
labels:
name: redis-master
spec:
ports:
- port: 6379
targetPort: 6379
selector:
name: redis-master创建该Service并查看：
kubectl create -f redis-master-service.yaml kubectl get services
- 创建redis-slave的RC
redis-slave-controller.yaml文件内容：
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: redis-slave
spec:
replicas: 2
selector: # RC通过spec.selector来筛选要控制的Pod
name: redis-slave
template:
metadata:
name: redis-slave
labels: # Pod的label，可以看到这个label与spec.selector相同
name: redis-slave
spec:
containers:
- name: redis-slave
image: kubeguide/guestbook-redis-slave
env:
- name: GET_HOSTS_FROM
value: env
ports:
- containerPort: 6379创建该RC并查看：
kubectl create -f redis-slave-controller.yaml kubectl get rc kubectl get pods
- 创建redis-slave的service
redis-slave-service.yaml文件内容：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-slave
labels:
name: redis-slave
spec:
ports:
- port: 6379
selector:
name: redis-slave创建该Service并查看：
kubectl create -f redis-slave-service.yaml kubectl get services
- 创建frontend的RC
frontend-controller.yaml内容如下：
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: frontend
labels:
name: frontend
spec:
replicas: 3
selector:
name: frontend
template:
metadata:
labels:
name: frontend
spec:
containers:
- name: frontend
image: kubeguide/guestbook-php-frontend
env:
- name: GET_HOSTS_FROM
value: env
ports:
- containerPort: 80创建该RC并查看
kubectl create -f frontend-controller.yaml kubectl get rc kubectl get pods
- 创建frontend的Service
frontend-service.yaml文件内容如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend
labels:
name: frontend
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 80
nodePort: 30001
selector:
name: frontend创建该Service并查看
kubectl create -f frontend-service.yaml kubectl get services
- 访问
http://your-host:30001/
简单的留言板系统就生成了！
后记
作者更多的SpringBt实践文章在此：
- Spring Boot应用监控实战
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- RPC框架实践之：Apache Thrift
- RPC框架实践之：Google gRPC
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- Docker Swarm集群初探
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