k8s学习 — （实践）第二章搭建k8s集群，想找工作的你还不看这份资料就晚了

REST API 是 Kubernetes 系统的重要部分，组件之间的所有操作和通信均由 API Server 处理的 REST AP I调用，大多数情况下， API 定义和实现都符合标准的 HTTP REST 格式，可以通过kubectl命令管理工具或其他命令行工具来执行。

2401_84253182

1587人浏览 · 2024-04-13 10:25:04

2401_84253182 · 2024-04-13 10:25:04 发布

下载 calico 配置文件（calico.yaml）

在/opt/k8s/路径下面下载 calico 配置文件（calico.yaml），可能会网络超时

wget https://docs.projectcalico.org/v3.25/manifests/calico.yaml --no-check-certificate

（可跳过）修改下载的 calico.yaml

修改下载的 calico.yaml 文件中的 CALICO_IPV4POOL_CIDR 配置。

如果 CALICO_IPV4POOL_CIDR 是注释掉的，也就是没有启用的，可以不修改。

如果要启用，先把前面的注释去掉，然后修改为与初始化时，–pod-network-cidr=10.244.0.0/16中的相同，即改为：

name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
value: “10.244.0.0/16”

修改 IP_AUTODETECTION_METHOD 下的网卡名称，没有该配置则不用修改

去除下载地址的 docker.io/ 前缀

查看有docker.io/前缀的地址

grep image calico.yaml

[root@k8s-master k8s]# grep image calico.yaml
image: docker.io/calico/cni:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/cni:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/node:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/node:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent

删除镜像 docker.io/ 前缀，避免下载过慢导致失败，命令如下：

sed -i ‘s#docker.io/##g’ calico.yaml

在master、node1、node2节点下载好相关镜像，以免影响构建进度或导致构建失败

如果构建时下载镜像比较慢，可使用docker单独下载镜像后重新构建

docker pull calico/cni:v3.25.0

docker pull calico/node:v3.25.0

docker pull calico/kube-controllers:v3.25.0

1.2.6.2 根据 calico.yaml 构建应用（在 master 节点上执行）

在/opt/k8s/执行构建命令

kubectl apply -f calico.yaml

查看应用信息

kubectl get po -n kube-system

[root@k8s-master k8s]# kubectl get po -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
calico-kube-controllers-cd8566cf-sn2fz 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-7h4nl 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-b5wkj 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-kpmr8 1/1 Running 0 3m37s
coredns-6d8c4cb4d-rr77x 1/1 Running 0 26m
coredns-6d8c4cb4d-wt8pf 1/1 Running 0 26m
etcd-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-apiserver-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-controller-manager-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-proxy-msxz4 1/1 Running 2 (5m16s ago) 21m
kube-proxy-w96nz 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-proxy-zq98q 1/1 Running 2 (5m10s ago) 21m
kube-scheduler-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m

查看某个Pod的运行情况

kubectl describe po calico-node-7h4nl（Pod名称） -n kube-system

查看集群信息

kubectl get nodes

[root@k8s-master k8s]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master Ready control-plane,master 27m v1.23.6
k8s-node1 Ready 22m v1.23.6
k8s-node2 Ready 21m v1.23.6

1.2.7 测试 kubernetes 集群（master节点）

部署nginx

kubectl create deployment nginx --image=nginx

[root@k8s-master ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx
deployment.apps/nginx created

暴露端口

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

[root@k8s-master ~]# kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
service/nginx exposed

查看 pod 以及服务信息

kubectl get pod,svc

[root@k8s-master k8s]# kubectl get pod,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-p5r5z 0/1 ContainerCreating 0 15s

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 29m
service/nginx NodePort 10.111.11.157 80:31906/TCP 8s

这里可以发现pod/nginx-85b98978db-p5r5z的状态是容器创建中，可通过如下命令进一步查看原因（镜像拉取中）：

kubectl describe pod nginx-85b98978db-p5r5z

在最下面的事件中，可以看到是在拉取nginx镜像中

Events:
Type Reason Age From Message

Normal Scheduled 63s default-scheduler Successfully assigned default/nginx-85b98978db-p5r5z to k8s-node2
Normal Pulling 63s kubelet Pulling image “nginx”

可以稍等一会儿查看 pod 以及服务信息，因为k8s会有相关机制保证服务的运行，所以不用再重新下载nginx镜像部署：

查看 pod 以及服务信息

kubectl get pod,svc

[root@k8s-master k8s]# kubectl get pod,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-p5r5z 1/1 Running 0 29m

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 58m
service/nginx NodePort 10.111.11.157 80:31906/TCP 29m

访问nginx服务时，注意对外的端口不是80，而是31906，完整地址：192.168.3.241:31906，通过node1、node2的IP加端口也可以访问到。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

1.3 二进制安装

利用 k8s 官方 github 仓库下载二进制包安装，安装过程较复杂，但相对较为稳定，推荐生产环境使用。

1.4 命令行工具

2 命令行工具 kubectl 相关命令

Kubernetes 提供 kubectl 是使用 Kubernetes API 与 Kubernetes 集群的控制面进行通信的命令行工具。

这个工具叫做 kubectl。更多官方命令

2.1 在任意节点使用 kubectl

在master节点进行拷贝操作

将 master 节点中 /etc/kubernetes/admin.conf 拷贝到需要运行的服务器的 /etc/kubernetes 目录中

拷贝到k8s-node1

scp /etc/kubernetes/admin.conf root@k8s-node1:/etc/kubernetes

拷贝到k8s-node2

scp /etc/kubernetes/admin.conf root@k8s-node2:/etc/kubernetes

在node1、node2节点配置环境变量

在对应的服务器上配置环境变量

echo “export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf” >> ~/.bash_profile

刷新配置

source ~/.bash_profile

node1节点完整操作

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get pod,svc
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

[root@k8s-node1 ~]# echo “export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf” >> ~/.bash_profile

[root@k8s-node1 ~]# source ~/.bash_profile

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get pod,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-gvkcv 1/1 Running 2 (8h ago) 11h

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 11h
service/nginx NodePort 10.104.72.59 80:32708/TCP 11h

2.2 资源操作相关命令

命令一般都是 kubectl [动作 create delete] [资源 pod services deploy] [名称 nginx mysql]

2.2.1 创建对象

创建资源

kubectl create -f ./my-manifest.yaml # 创建资源
kubectl create -f ./my1.yaml -f ./my2.yaml # 使用多个文件创建资源
kubectl create -f ./dir # 使用目录下的所有清单文件来创建资源
kubectl create -f https://git.io/vPieo # 使用 url 来创建资源

下面的方式可用，但不推荐（书写不方便）：

从 stdin 输入中创建多个 YAML 对象

cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: busybox-sleep
spec:
containers:

name: busybox
image: busybox
args:
sleep
“1000000”

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: busybox-sleep-less
spec:
containers:

name: busybox
image: busybox
args:
sleep
“1000”
EOF

创建包含几个 key 的 Secret

cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysecret
type: Opaque
data:
password: $(echo “s33msi4” | base64)
username: $(echo “jane” | base64)
EOF

启动资源实例

kubectl run nginx --image=nginx # 启动一个 nginx 实例

获取 pod 和 svc 的文档

kubectl explain pods,svc # 获取 pod 和 svc 的文档

2.2.2 显示和查找资源

Get commands with basic output

kubectl get services # 列出所有 namespace 中的所有 service

kubectl get pods --all-namespaces # 列出所有 namespace 中的所有 pod
kubectl get pods -o wide # 列出所有 pod 并显示详细信息
kubectl get pods --include-uninitialized # 列出该 namespace 中的所有 pod 包括未初始化的

kubectl get deployment my-dep # 列出指定 deployment

查看所有的命名空间

kubectl get ns(namespace)

查看部署的应用

kubectl get deploy

查看部署的nginx应用

kubectl get deploy nginx

查看部署的nginx应用的配置文件 yaml格式

kubectl get deploy nginx -o yaml

查看部署的服务

kubectl get services

使用详细输出来描述命令

kubectl describe nodes my-node
kubectl describe pods my-pod

kubectl get services --sort-by=.metadata.name # List Services Sorted by Name

根据重启次数排序列出 pod

kubectl get pods --sort-by=‘.status.containerStatuses[0].restartCount’

获取所有具有 app=cassandra 的 pod 中的 version 标签

kubectl get pods --selector=app=cassandra rc -o
jsonpath=‘{.items[*].metadata.labels.version}’

获取所有节点的 ExternalIP

kubectl get nodes -o jsonpath=‘{.items[*].status.addresses[?(@.type==“ExternalIP”)].address}’

列出属于某个 PC 的 Pod 的名字

“jq”命令用于转换复杂的 jsonpath，参考 https://stedolan.github.io/jq/

sel= $KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: {$ (kubectl get rc my-rc --output=json | jq -j ‘.spec.selector | to_entries | .[] | “(.key)=(.value),”’)%?}
echo $(k u b ec tl g e tp o d s - - se l ec t or =$ sel --output=jsonpath={.items…metadata.name})

查看哪些节点已就绪

JSONPATH=‘{range .items[*]}{@.metadata.name}:{range @.status.conditions[*]}{@.type}={@.status};{end}{end}’
&& kubectl get nodes -o jsonpath=“$JSONPATH” | grep “Ready=True”

列出当前 Pod 中使用的 Secret

kubectl get pods -o json | jq ‘.items[].spec.containers[].env[]?.valueFrom.secretKeyRef.name’ | grep -v null | sort | uniq

2.2.3 更新资源

kubectl rolling-update frontend-v1 -f frontend-v2.json # 滚动更新 pod frontend-v1
kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --image=image:v2 # 更新资源名称并更新镜像
kubectl rolling-update frontend --image=image:v2 # 更新 frontend pod 中的镜像
kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --rollback # 退出已存在的进行中的滚动更新
cat pod.json | kubectl replace -f - # 基于 stdin 输入的 JSON 替换 pod

强制替换，删除后重新创建资源。会导致服务中断。

kubectl replace --force -f ./pod.json

为 nginx RC 创建服务，启用本地 80 端口连接到容器上的 8000 端口

kubectl expose rc nginx --port=80 --target-port=8000

更新单容器 pod 的镜像版本（tag）到 v4

kubectl get pod mypod -o yaml | sed ‘s/(image: myimage):.*$/\1:v4/’ | kubectl replace -f -

kubectl label pods my-pod new-label=awesome # 添加标签
kubectl annotate pods my-pod icon-url=http://goo.gl/XXBTWq # 添加注解
kubectl autoscale deployment foo --min=2 --max=10 # 自动扩展 deployment “foo”

2.2.4 修补资源

kubectl patch node k8s-node-1 -p ‘{“spec”:{“unschedulable”:true}}’ # 部分更新节点

更新容器镜像； spec.containers[*].name 是必须的，因为这是合并的关键字

kubectl patch pod valid-pod -p ‘{“spec”:{“containers”:[{“name”:“kubernetes-serve-hostname”,“image”:“new image”}]}}’

使用具有位置数组的 json 补丁更新容器镜像

kubectl patch pod valid-pod --type=‘json’ -p=‘[{“op”: “replace”, “path”: “/spec/containers/0/image”, “value”:“new image”}]’

使用具有位置数组的 json 补丁禁用 deployment 的 livenessProbe

kubectl patch deployment valid-deployment --type json -p=‘[{“op”: “remove”, “path”: “/spec/template/spec/containers/0/livenessProbe”}]’

2.2.5 编辑资源

kubectl edit svc/docker-registry # 编辑名为 docker-registry 的 service
KUBE_EDITOR=“nano” kubectl edit svc/docker-registry # 使用其它编辑器

2.2.6 scale 资源

kubectl scale --replicas=3 rs/foo # Scale a replicaset named ‘foo’ to 3
kubectl scale --replicas=3 -f foo.yaml # Scale a resource specified in “foo.yaml” to 3
kubectl scale --current-replicas=2 --replicas=3 deployment/mysql # If the deployment named mysql’s current size is 2, scale mysql to 3
kubectl scale --replicas=5 rc/foo rc/bar rc/baz # Scale multiple replication controllers

2.2.7 删除资源

kubectl delete -f ./pod.json # 删除 pod.json 文件中定义的类型和名称的 pod
kubectl delete pod,service baz foo # 删除名为“baz”的 pod 和名为“foo”的 service
kubectl delete pods,services -l name=myLabel # 删除具有 name=myLabel 标签的 pod 和 serivce
kubectl delete pods,services -l name=myLabel --include-uninitialized # 删除具有 name=myLabel 标签的 pod 和 service，包括尚未初始化的

kubectl delete deploy nginx # 删除部署的nginx应用

kubectl delete svc nginx # 删除部署的nginx服务

kubectl -n my-ns delete po,svc --all # 删除 my-ns namespace 下的所有 pod 和 serivce，包括尚未初始化的

2.3 Pod 与集群相关命令

2.3.1 与运行的 Pod 交互

kubectl logs my-pod # dump 输出 pod 的日志（stdout）
kubectl logs my-pod -c my-container # dump 输出 pod 中容器的日志（stdout，pod 中有多个容器的情况下使用）
kubectl logs -f my-pod # 流式输出 pod 的日志（stdout）
kubectl logs -f my-pod -c my-container # 流式输出 pod 中容器的日志（stdout，pod 中有多个容器的情况下使用）

kubectl run -i --tty busybox --image=busybox – sh # 交互式 shell 的方式运行 pod

kubectl attach my-pod -i # 连接到运行中的容器

kubectl port-forward my-pod 5000:6000 # 转发 pod 中的 6000 端口到本地的 5000 端口

kubectl exec my-pod – ls / # 在已存在的容器中执行命令（只有一个容器的情况下）
kubectl exec my-pod -c my-container – ls / # 在已存在的容器中执行命令（pod 中有多个容器的情况下）

kubectl top pod POD_NAME --containers # 显示指定 pod 和容器的指标度量

2.3.2 与节点和集群交互

kubectl cordon my-node # 标记 my-node 不可调度
kubectl drain my-node # 清空 my-node 以待维护
kubectl uncordon my-node # 标记 my-node 可调度
kubectl top node my-node # 显示 my-node 的指标度量

kubectl cluster-info # 显示 master 和服务的地址
kubectl cluster-info dump # 将当前集群状态输出到 stdout
kubectl cluster-info dump --output-directory=/path/to/cluster-state # 将当前集群状态输出到 /path/to/cluster-state

如果该键和影响的污点（taint）已存在，则使用指定的值替换

kubectl taint nodes foo dedicated=special-user:NoSchedule

2.4 资源类型与别名

pods：po
deployments：deploy
services：svc
namespace：ns
nodes：no

2.5 格式化输出

输出 json 格式：-o json
仅打印资源名称：-o name
以纯文本格式输出所有信息：-o wide
输出 yaml 格式：-o yaml

3 API 概述

官网文档：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/using-api

REST API 是 Kubernetes 系统的重要部分，组件之间的所有操作和通信均由 API Server 处理的 REST AP I调用，大多数情况下， API 定义和实现都符合标准的 HTTP REST 格式，可以通过 kubectl 命令管理工具或其他命令行工具来执行。

3.1 类型

3.1.1 Alpha（不推荐）

包含 alpha 名称的版本（例如v1alpha1）。
该软件可能包含错误。启用一个功能可能会导致 bug。默认情况下，功能可能会被禁用。
随时可能会丢弃对该功能的支持，恕不另行通知。
API 可能在以后的软件版本中以不兼容的方式更改，恕不另行通知。
该软件建议仅在短期测试集群中使用，因为错误的风险增加和缺乏长期支持。

3.1.2 Beta（可用）

包含 beta 名称的版本（例如 v2beta3）。
该软件经过很好的测试。启用功能被认为是安全的。默认情况下功能是开启的。
细节可能会改变，但功能在后续版本不会被删除
对象的模式或语义在随后的 beta 版本或 Stable 版本中可能以不兼容的方式发生变化。如果这种情况发生时，官方会提供迁移操作指南。这可能需要删除、编辑和重新创建API对象。
该版本在后续可能会更改一些不兼容地方，所以建议用于非关键业务，如果你有多个可以独立升级的集群，你也可以放宽此限制。
大家使用过的 Beta 版本后，可以多给社区反馈，如果此版本在后续更新后将不会有太大变化。

3.1.3 Stable（推荐）

该版本名称命名方式：vX 这里 X 是一个整数。
Stable 版本的功能特性，将出现在后续发布的软件版本中。

3.2 访问控制

3.2.1 认证

3.2.1 授权

3.3 废弃 api 说明

查看已废弃的api信息：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/using-api/deprecation-guide

4 k8s集群各节点修改IP

修改已搭建完成k8s集群的各节点IP。

修改各节点的IP地址
修改各节点/etc/hosts

vim /etc/hosts

k8s-master节点
在/opt/k8s/创建1233.sh，内容如下：

master 节点

export old_ip1=192.168.3.241
export new_ip1=192.168.1.241

node 节点

export old_ip2=192.168.3.242
export new_ip2=192.168.1.242

export old_ip3=192.168.3.243
export new_ip3=192.168.1.243

修改Ip

find /etc/kubernetes -type f | xargs sed -i “s/ $old\_ip1/$ new_ip1/”
find /etc/kubernetes -type f | xargs sed -i “s/ $old\_ip2/$ new_ip2/”
find /etc/kubernetes -type f | xargs sed -i “s/ $old\_ip3/$ new_ip3/”
find /root/.kube/config -type f | xargs sed -i “s/ $old\_ip1/$ new_ip1/”
echo “Ip change success!”

cd /root/.kube/cache/discovery
mv ${old_ip1}_6443 ${new_ip1}_6443
echo “Ip and Port change success!”

重新生成证书

cd /etc/kubernetes/pki
mv apiserver.key apiserver.key.bak
mv apiserver.crt apiserver.crt.bak

kubeadm init phase certs apiserver --apiserver-advertise-address $new_ip1
echo “regeneration new ca!”

重启kubelet

systemctl restart kubelet
echo “kubelet restart success!”

添加执行权限：

chmod +x 1233.sh

运行脚本：

./1233.sh

k8s-master节点，编辑ConfigMap，将旧 IP 替换成新的 IP

kubectl -n kube-system edit cm kubeadm-config

kubectl -n kube-system edit cm kube-proxy

kubectl edit cm -n kube-system coredns

kubectl edit cm -n kube-public cluster-info

自我介绍一下，小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

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在/opt/k8s/路径下面下载 calico 配置文件（calico.yaml），可能会网络超时

修改下载的 calico.yaml 文件中的 CALICO_IPV4POOL_CIDR 配置。

如果 CALICO_IPV4POOL_CIDR 是注释掉的，也就是没有启用的，可以不修改。

如果要启用，先把前面的注释去掉，然后修改为与初始化时，–pod-network-cidr=10.244.0.0/16中的相同，即改为：

修改 IP_AUTODETECTION_METHOD 下的网卡名称，没有该配置则不用修改

查看有docker.io/前缀的地址

删除镜像 docker.io/ 前缀，避免下载过慢导致失败，命令如下：

如果构建时下载镜像比较慢，可使用docker单独下载镜像后重新构建

1.2.6.2 根据 calico.yaml 构建应用（在 master 节点上执行）

在/opt/k8s/执行构建命令

查看应用信息

查看某个Pod的运行情况

查看集群信息

1.2.7 测试 kubernetes 集群（master节点）

部署nginx

暴露端口

查看 pod 以及服务信息

在最下面的事件中，可以看到是在拉取nginx镜像中

查看 pod 以及服务信息

1.3 二进制安装

1.4 命令行工具

2 命令行工具 kubectl 相关命令

2.1 在任意节点使用 kubectl

将 master 节点中 /etc/kubernetes/admin.conf 拷贝到需要运行的服务器的 /etc/kubernetes 目录中

拷贝到k8s-node1

拷贝到k8s-node2

在对应的服务器上配置环境变量

刷新配置

2.2 资源操作 相关命令

2.2.1 创建对象

从 stdin 输入中创建多个 YAML 对象

创建包含几个 key 的 Secret

2.2.2 显示和查找资源

Get commands with basic output

查看所有的命名空间

查看部署的应用

查看部署的nginx应用

查看部署的nginx应用的配置文件 yaml格式

查看部署的服务

使用详细输出来描述命令

根据重启次数排序列出 pod

获取所有具有 app=cassandra 的 pod 中的 version 标签

获取所有节点的 ExternalIP

列出属于某个 PC 的 Pod 的名字

“jq”命令用于转换复杂的 jsonpath，参考 https://stedolan.github.io/jq/

查看哪些节点已就绪

列出当前 Pod 中使用的 Secret

2.2.3 更新资源

强制替换，删除后重新创建资源。会导致服务中断。

为 nginx RC 创建服务，启用本地 80 端口连接到容器上的 8000 端口

更新单容器 pod 的镜像版本（tag）到 v4

2.2.4 修补资源

更新容器镜像； spec.containers[*].name 是必须的，因为这是合并的关键字

使用具有位置数组的 json 补丁更新容器镜像

使用具有位置数组的 json 补丁禁用 deployment 的 livenessProbe

2.2.5 编辑资源

2.2.6 scale 资源

2.2.7 删除资源

2.3 Pod 与集群 相关命令

2.3.1 与运行的 Pod 交互

2.3.2 与节点和集群交互

如果该键和影响的污点（taint）已存在，则使用指定的值替换

2.4 资源类型与别名

2.5 格式化输出

3 API 概述

3.1 类型

3.1.1 Alpha（不推荐）

3.1.2 Beta（可用）

3.1.3 Stable（推荐）

3.2 访问控制

3.2.1 认证

3.2.1 授权

3.3 废弃 api 说明

4 k8s集群各节点修改IP

master 节点

node 节点

修改Ip

重新生成证书

k8s学习 — （实践）第二章搭建k8s集群，想找工作的你还不看这份资料就晚了

2.2 资源操作相关命令

2.3 Pod 与集群相关命令