K8S（二）-创建一个pod应用

Pod是可以创建和管理Kubernetes计算的最小可部署单元。pod可以理解为容器的外壳，给容器做了一层抽象封装。一个Pod代表着集群中运行的一个进程，每个pod都有一个唯一的ip。

一个pod类似一个豌豆荚，包含一个或多个容器（通常是docker），这多个容器间共享IPC、Network和UTC，和存储卷，存储卷不再属于容器，而属于pod。

Pod分为两类：

自主式Pod
控制器管理的Pod
- ReplicationController
- ReplicaSet
- Deployment 管理无状态的
- StatefulSet 管理有状态的
- Job, Ctonjob

Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义(declarative)方法，用来替代以前的ReplicationController来方便的管理应用。典型的应用场景包括：

定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
滚动升级和回滚应用
扩容和缩容
暂停和继续Deployment

创建一个pod应用

kubectl run -h 查看run命令的用法

master01 # kubectl run nginx-deploy --image=nginx:1.14-alpine --port=80 --replicas=1  --record
　　　　　　　　　　　　　　控制器名称      容器镜像　　　　　　　　　　　容器的端口　　pod的数量   在Deployment revision中可以查看到执行的历史命令

查看

# kubectl get deployment -o wide   #查看deployment控制器

  NAME         READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE   CONTAINERS   IMAGES            SELECTOR
  nginx-deploy 1/1    1         1        2m38s  nginx-deploy nginx:1.14-alpine run=nginx-deploy
[master01 ]# kubectl get pods -o wide
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-55d8d67cf-kckf9   1/1     Running   0          2m55s   10.244.1.2   node01   <none>           <none>
可以看到pod已经运行在一个工作节点上, 这里的ip是cni0桥的ip

[node01] # ifconfig
cni0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1450
        inet 10.244.1.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0 
# curl 10.244.1.2 可以访问到nginx。在集群中间的任意一个节点都可以访问到pod

在集群内部任意的节点可以访问pod 。集群外部无法直接访问pod

删除pods 查看会看到自动起来另一个，因为 replicas个数为1，控制器会另外再启动一个pod

# kubectl delete pod nginx-deploy-55d8d67cf-kckf9
pod "nginx-deploy-55d8d67cf-kckf9" deleted
# kubectl get pods -o wide
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-55d8d67cf-lf5xb   1/1     Running   0          2m55s   10.244.1.3   node01   <none>           <none>

会看到容器已经被重建了，且pod的ip发生变化了。

service

service是一个抽象概念，定义了一个服务的多个pod逻辑合集和访问pod的策略，一般把service称为微服务。

举个例子：a服务运行3个pod，b服务怎么访问a服务的pod，pod的ip都不是持久化的重启之后就会有变化。
这时候b服务可以访问跟a服务绑定的service，service信息是固定的提前告诉b就行了，service通过Label Selector跟a服务的pod绑定,无论a的pod如何变化对b来说都是透明的。

客户端的请求到service，由service代理至后端的pod。service并不是一个具体的应用程序，而是相当于一条ipvs或iptables规则。

kubectl expose -h 查看命令的用法

kubectl expose (-f FILENAME | TYPE NAME) [--port=port] [--protocol=TCP|UDP|SCTP] [--target-port=number-or-name] [--name=name] [--external-ip=external-ip-of-service] [--type=type] [options]

创建service

# kubectl expose deployment nginx-deploy --name=nginx80 --port=80　--target-port=80 --protocol=TCP
                                         service_name  service_port  pod_port
service/nginx exposed

查看service

# kubectl get svc -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE     SELECTOR
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP          26d     <none>
nginx80      ClusterIP   10.105.125.134   <none>        80/TCP           118s    run=nginx-deploy
# curl 10.105.125.134:80  在集群内部节点上可以访问到pod

在集群节点可以使用 service_ip:service_port 访问pod。 node访问 -> service_ip:service_port -> pod_ip:pod:port。

在pod客户端可以通过 service_name:service_ip 访问到pod，这依赖于coredns解析

[master01 ] # cat /etc/resolv.conf

nameserver 114.114.114.114 # 节点上的dns服务器不是指向的coredns的地址，所以无法直接通过server_name:service_ip 访问pod

# kubectl get svc -n kube-system   #可以看到coredns的地址
NAME       TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-dns   ClusterIP   10.96.0.10   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   6d3h

在pod客户端访问

# kubectl run client --image=busybox --replicas=1 -it --restart=Never

/ # cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.96.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local

# wget -O - -q http://nginx80 可以访问到 # pod客户端可以通过 server_name:server_ip 访问到pod

kubectl describe svc nginx80 查看service详细信息

selector 标签选择器
endpoints可以看到后端pod资源

pod被删除掉之后会创建一个新pod，访问nginx:80依然能访问到，因为service通过selector标签选择器跟pod建立了绑定，service可以为pod提供固定访问端点。

# kubectl get pods --show-labels # 查看标签
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
client 1/1 Running 0 19m run=client
nginx-deploy-54d6d94f75-b2kxf 1/1 Running 0 165m pod-template-hash=54d6d94f75,run=nginx-deploy

实践：

创建两个pod

# kubectl run myapp --image=ikubernetes/myapp:v1 --replicas=2
# kubectl get deployment  -w    # -w 监控deployment状态

# kubectl get pods -o wide

创建一个service

# kubectl expose deployment myapp --port=8000 --target-port=80

查看svc

# kubectl describe svc myapp
Name:              myapp
Namespace:         default
Labels:            run=myapp
Annotations:       <none>
Selector:          run=myapp
Type:              ClusterIP
IP:                10.99.71.37       
Port:              <unset>  8000/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.35:80,10.244.1.36:80  #service后端的两个pod
Session Affinity:  None
Events:            <none>

创建一个pod客户端访问 service_name:service_port，可以看到service是随机的将请求分发到后端的两个pod的

# kubectl run client --image=busybox -it

/ # wget -O - -q http://myapp:8000/hostname.html

动态扩容缩容

　　kubectl scale --replicas=5 deployment nginx-deploy # replicas指定pod数即可扩容缩容

升级镜像

将镜像升级为1.16-alpine：

# kubectl set image deployment nginx-deploy nginx-deploy=nginx:1.16-alpine  --record
deployment.extensions/nginx-deploy image updated

另开一个窗口监控升级过程：
# kubectl get pod -w

升级完成后查看：

# kubectl get pods
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deploy-56457775df-ptx9f   1/1     Running   0          2m25s

# kubectl get deployment -o wide
NAME           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS     IMAGES              SELECTOR
nginx-deploy   1/1     1            1           23d   nginx-deploy   nginx:1.16-alpine   run=nginx-deploy

# kubectl describe pod nginx-deploy-56457775df-ptx9f

回滚操作

# kubectl rollout undo deployment/nginx-deploy
deployment.extensions/nginx-deploy rolled back

--to-revision 参数可以指定回退的版本

# kubectl rollout undo deploy/nginx-deploy --to-revision=1

# kubectl rollout history deployment/nginx-deploy #查看历史版本

这里CHANGE-CAUSE显示为空是因为操作deployment的时候没有加--record。如果加上应该显示：

外部客户端访问pod

k8s中的三种网络：

Node Network: 与外部网络接口
Service Network：又叫集群网络，与pod不在一个网段，只存在于iptables或ipvs规则中，是虚拟的
Pod Network：节点当中pod的内部网络，可以ping通

如果端口暴露类型为NodePort，那么外部客户端可以通过集群内任意一台主机ip加暴露的端口进行访问

1. # kubectl edit svc myapp 修改service的type为NodePort

　　ClusterIP: 默认类型，自动分配一个仅集群内部可以访问的虚拟IP
　　NodePort: 在ClusterIP基础上为Service在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过 NodeIP:NodePort 来访问该服务

2. 也可以在创建service时指定type

kubectl expose deployment nginx-deploy --name=nginx --port=80 --target-port=80 --type=NodePort

# kubectl get svc -o wide

NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP        26d   <none>
nginx80      NodePort    10.105.125.134   <none>        80:32441/TCP   35m   run=nginx-deploy

使用集群外客户端访问，需要使用集群任意一个节点的IP地址加上暴露的端口号