1.k8s完全介绍

Kubernetes是Google在2014年6月开源的一个容器集群管理系统，使用Go语言开发，Kubernetes也叫K8S。K8S是Google内部一个叫Borg的容器集群管理系统衍生出来的，Borg已经在Google大规模生产运行十年之久。K8S主要用于自动化部署、扩展和管理容器应用，提供了资源调度、部署管理、服务发现、扩容缩容、监控等一整套功能。2015年7月,Kubernetes v1.0正式发布,截止到2017年9月29日最新稳定版本是v1.8.0 Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。
官方网站：www.kubernetes.io

Kubernetes主要功能：

1、数据卷
  Pod中容器之间共享数据，可以使用数据卷。
2、应用程序健康检查
  容器内服务可能进程堵塞无法处理请求，可以设置监控检查策略保证应用健壮性。
3、复制应用程序实例
  控制器维护着Pod副本数量，保证一个Pod或一组同类的Pod数量始终可用。
4、弹性伸缩
  根据设定的指标（CPU利用率）自动缩放Pod副本数。
5、服务发现
  使用环境变量或DNS服务插件保证容器中程序发现Pod入口访问地址。
6、负载均衡
  一组Pod副本分配一个私有的集群IP地址，负载均衡转发请求到后端容器。在集群内部其他Pod可通过这个ClusterIP访问应用。
7、滚动更新
  更新服务不中断，一次更新一个Pod，而不是同时删除整个服务。
8、服务编排
  通过文件描述部署服务，使得应用程序部署变得更高效。
9、资源监控
  Node节点组件集成cAdvisor资源收集工具，可通过Heapster汇总整个集群节点资源数据，然后存储到InfluxDB时序数据库，再由Grafana展示。
10、提供认证和授权
  支持属性访问控制（ABAC）、角色访问控制（RBAC）认证授权策略。

基本对象概念

基本对象：

1、Pod
  Pod是最小部署单元，一个Pod有一个或多个容器组成，Pod中容器共享存储和网络，在同一台Docker主机上运行。
2、Service
  Service一个应用服务抽象，定义了Pod逻辑集合和访问这个Pod集合的策略。
  Service代理Pod集合对外表现是为一个访问入口，分配一个集群IP地址，来自这个IP的请求将负载均衡转发后端Pod中的容器。
  Service通过LableSelector选择一组Pod提供服务。
3、Volume
  数据卷，共享Pod中容器使用的数据。
4、Namespace
  命名空间将对象逻辑上分配到不同Namespace，可以是不同的项目、用户等区分管理，并设定控制策略，从而实现多租户。
  命名空间也称为虚拟集群。
5、Lable
  标签用于区分对象（比如Pod、Service），键/值对存在；每个对象可以有多个标签，通过标签关联对象。

基于基本对象更高层次抽象：

1、ReplicaSet
  下一代ReplicationController。确保任何给定时间指定的Pod副本数量，并提供声明式更新等功能。
  RC与RS唯一区别就是lableselector支持不同，RS支持新的基于集合的标签，RC仅支持基于等式的标签。
2、Deployment
  Deployment是一个更高层次的API对象，它管理ReplicaSets和Pod，并提供声明式更新等功能。
  官方建议使用Deployment管理ReplicaSets，而不是直接使用ReplicaSets，这就意味着可能永远不需要直接操作ReplicaSet对象。
3、StatefulSet
  StatefulSet适合持久性的应用程序，有唯一的网络标识符（IP），持久存储，有序的部署、扩展、删除和滚动更新。
4、DaemonSet
  aemonSet确保所有（或一些）节点运行同一个Pod。当节点加入Kubernetes集群中，Pod会被调度到该节点上运行，当节点从集群中移除时，DaemonSet的Pod会被删除。删除DaemonSet会清理它所有创建的Pod。
5、Job
  一次性任务，运行完成后Pod销毁，不再重新启动新容器。还可以任务定时运行。

系统组件

Master组件：

1、kube-apiserver
Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以HTTPAPI提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。
2、kube-controller-manager
处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。
3、kube-scheduler
根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点。

Node组件：

1、kubelet
kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。
2、kube-proxy
在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。
3、docker或rocket(rkt)
运行容器。

第三方服务：

1、etcd
分布式键值存储系统。用于保持集群状态，比如Pod、Service等对象信息。

2.k8s最常用基本命令及原理

一，kubectl 命令行的语法如下：

$ kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]
上面的命令是： kubectl命令行中，指定执行什么操作（command），指定什么类型资源对象（type），指定此类型的资源对象名称（name）,指定可选参数（flags）,后面的参数就是为了修饰那个唯一的对象
属于典型的英文语法，比如你是老师，你说，小明（kubectl）买（command）方便面（type）老坛酸菜方便面（name）桶装的（flag）。命令的根本原则是准确性，不能有异议！

(1) command: 子命令，用于操作k8s集群资源对象的命令，例如create,delete,describe ,get ,apply 等
(2) TYPE: 资源对象的类型，区分大小写，能以单数形式，复数形式或者简写形式表示。例如以下3种TYPE是等价的。
$ kubectl get pod pod1
$ kubectl get pods pod1
$ kubectl get po pod1
(3) NAME: 资源对象的名称，区分大小写。如果不指定名称，则系统将返回属于TYPE的全部对象的列表。例如$ kubectl get pods 将返回默认namespaces下所有的pod列表
(4) flags: kubectl 子命令的可选参数，例如使用"-s" 指定apiserver 的URL地址
在一个命令行中也可以同时对多个资源对象进行操作，以多个Type和NAME的组合表示，实例如下：
获取多个pod的信息：
$ kubectl get pods pod1 pod2
获取多个对象的信息：
$ kubectl get pod/pod1 rc/rc1
同时应用多个yaml文件，以多个-f file参数表示:
$ kubectl get pod -f pod1.yaml -f pod2.yaml
$ kubectl create -f pod1.yaml -f rc2.yaml -f servicel.yaml

二，常用的kubectl命令

kubectl get - 列出可用资源

列出所有的pod ： kubectl get pods --all-namespaces

列出所有的job : kubectl get job --all-namespaces

kubectl describe - 显示有关资源的详细信息

kubectl describe pod nvjob-lnrxj -n default
-n default 是指定namespace为default里的pod，是语法中的flag

kubectl logs - 从 Pod 中的容器打印日志
这个特殊一点哦，这个不用指定TYPE，因为kubeclt logs 默认就是pod类型，所以 kubectl logs pod 会报错，“Error from server (NotFound): pods “pod” not found”
kubectl logs calijob -n calib

kubectl exec - 在 Pod 中的容器执行命令
和log一样，不用指明type,默认是pod ： kubectl exec <pod_name> -n date

kubectl delete - 在 Pod 中的容器执行命令
kubectl delete pod cali-2 -n calib
批量删除namespace 是calib中 状态为Error的所有pod：kubectl get pods -n calib | grep Error | awk ‘{print $1}’ | xargs kubectl delete pod -n calib（注意 “Error”，“Completed”状态得首字母都是大写哦）

常用命令
kubectl get pods
kubectl get rc
kubectl get service
kubectl get componentstatuses
kubectl get endpoints
kubectl cluster-info
kubectl create -f redis-master-controller.yaml
kubectl delete -f redis-master-controller.yaml
kubectl delete pod nginx-772ai
kubectl logs -f pods/heapster-xxxxx -n kube-system #查看日志
kubectl scale rc redis-slave --replicas=3 #修改RC的副本数量，来实现Pod的动态缩放
etcdctl cluster-health #检查网络集群健康状态
etcdctl --endpoints=http://172.16.60.220:2379 cluster-health #带有安全认证检查网络集群健康状态
etcdctl member list
etcdctl set /k8s/network/config ‘{ “Network”: “10.1.0.0/16” }’
etcdctl get /k8s/network/config

基础进阶
kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system #查看所有service
kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system #查看所有发布
kubectl get pods --all-namespaces #查看所有pod
kubectl get pods -o wide --all-namespaces #查看所有pod的IP及节点
kubectl get pods -n kube-system | grep dashboard
kubectl describe service/kubernetes-dashboard --namespace=“kube-system”
kubectl describe pods/kubernetes-dashboard-349859023-g6q8c --namespace=“kube-system” #指定类型查看
kubectl describe pod nginx-772ai #查看pod详细信息
kubectl scale rc nginx --replicas=5 # 动态伸缩
kubectl scale deployment redis-slave --replicas=5 #动态伸缩
kubectl scale --replicas=2 -f redis-slave-deployment.yaml #动态伸缩
kubectl exec -it tomcat-controller-35kzb /bin/bash #进入容器
kubectl label nodes k8s-node01 zone=north #增加节点lable值 spec.nodeSelector: zone: north, 指定pod在哪个节点
kubectl get nodes -lzone #获取zone的节点
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role=master #增加lable值 [key]=[value]
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role- #删除lable值
kubectl label pod tomcat-controller-35kzb role=backend --overwrite #修改lable值
kubectl rolling-update redis-master -f redis-master-controller-v2.yaml #配置文件滚动升级
kubectl rolling-update redis-master --image=redis-master:2.0 #命令升级
kubectl rolling-update redis-master --image=redis-master:1.0 --rollback #pod版本回滚