k8s基础组件有那些

k8s容器编排，简单理解就是统一调度容器的执行顺序，例如哪个容器先处理，哪个容器后处理，同时也可以实现配置文件统一管理、节点动态的扩容和缩容、应用程序滚动升级以及具备自愈能力。k8s可以集成docker引擎来执行docker容器的调度，主要也是采用docker做为主要容器引擎的解决方案。

什么是NameSpace

NameSpace是kubernetes集群中的虚拟化集群 ，是对一组资源和对象的抽象集合，在一个k8s集群中可以有多个命名空间，彼此之间逻辑隔离。常见的pods、services、replication、controllers和deployments等都是属于某一个命名空间（不指定是default），而node、persistentVolumes等则不属于任何命名空间。

# 查看所有的命名空间
kubectl get namespace
# 创建命名空间
kubectl create namespace name
# 删除命名空间
kubectl delete namespace name

什么是Pod

Pod是k8s集群调度的最小单元，由一个或多个容器的组合，这些容器共享存储、网络和命名空间，以及运行的规范，在Pod中，所有容器都被同一安排和调度，并运行在共享的上下文中，就像豌豆荚中的一颗颗豆子。Pod中特别的有两个点，网络和存储。

每个Pod都会被指派唯一的IP地址，在Pod中的每一个容器共享网络命名空间，包括IP地址和端口。在同一个Pod中的容器可以使用localhost互相通信，类似在同一台虚拟主机。当Pod中的容器需要与外部进行通信时，则需要通过端口等共享的网络资源。

同时Pod能够被指定共享数据卷的集合，在Pod中所有的容器能够访问共享数据卷，允许这些容器共享数据。数据卷也允许在一个Pod持久化，以防止其中的容器被重启。

在k8s集群中， 一般不直接创建Pod，而是通过控制器和模版配置来管理和调度。Pod支持三种重启策略，以应对异常情况下Pod的中止，可以在配置文件中通过restartPolicy字段指定。

1：Always：只要退出就会重启
2：OnFailure：只有在失败退出（exit code不等于0）时，才会重启
3：Never：只要退出，就不再重启

# 查看default命名空间下的pods
kubectl get pods
# 查看icc命名空间下的pods
kubectl get pods -n icc
# 查看所有命名空间下的pods
kubectl get pod -A
# 在icc命名空间中创建一个pod副本的deployment
kubectl run icc-tomcat9 --image=tomcat:9.0.20-jre8-alpine --port=8080
# 将副本扩容至3个
kubectl scale --replicas=3 deployment/icc-tomcat9
# 创建服务
kubectl expose deployment icc-tomcat9 --name=tomcat9-svc --port=8888 --
target-port=8080 --protocol=TCP --type=NodePort
# 访问服务端口
curl 192.168.137.201:8888

什么是Service

在k8s集群中，可以看成Service是访问一组Pod的策略，一般通过Label Selector访问Pod组从而实现负载均衡，就像在一个房间里不管有多少个凳子，但总得有一个门可以出入。Service跟Pod是一对一或者一对多的关系。

Service有四种类型：

ClusterIP：默认，分配一个集群内部可以访问的虚拟IP 
NodePort：在每个Node上分配一个端口作为外部访问入口
LoadBalancer：工作在特定的Cloud Provider上，例如Google Cloud，AWS，OpenStack 
ExternalName：表示把集群外部的服务引入到集群内部中来，即实现了集群内部pod和集群外部服务的通信  

Service有三个参数：

port ：k8s集群服务之间访问的端口（可以理解成内网端口） 
targetPort ：Pod中容器端口，与制作容器时暴露的端口一致（容器的端口）
NodePort： 通过Node实现外网用户访问Service的端口(可以理解成外网端口，30000-32767)  

什么是Deployment

k8s中控制器的别称，具有上线部署、滚动升级、创建副本、回滚到以前某一版本（成功/ 稳定）等功能。控制器也有好几种类型：

类型	作用
Deployment	声明式更新控制器，用于发布无状态应用
ReplicaSet	副本集控制器，用于对Pod进行扩容或缩容
StatefulSet	有状态副本集，用于发布有状态应用
DaemonSet	在k8s集群每一个Node上运行一个副本， 用于发布监控或日志收集类等应用
Job	运行一次性作业任务
CronJob	运行周期性作业任务

Deployment包含ReplicaSet，除非需要自定义升级功能或者根本不需要升级Pod，否则建议使用 Deployment。

什么是ConfigMap

ConfigMap可以看成一个Map，可以用于保存配置数据的键值对，可以用来保存单个属性，也可以保存配置信息。

ConfigMap会将内容与文件映射，提供配置中心的功能，保持容器化应用程序的可移植性。Configmap 可以从文件、目录或者 key-value 字符串创建等创建；也可以通过 kubectl create -f从描述文件创建；可以使用 kubectl create创建命令。创建ConfigMap的方式有4种：

1：直接在命令行中指定configmap参数创建，即–from-literal。
2：指定文件创建，即将一个配置文件创建为一个ConfigMap–from-file=<文件>
3：指定目录创建，即将一个目录下的所有配置文件创建为一个ConfigMap，–from-file=<目录>
4：先写好标准的configmap的yaml文件，然后kubectl create -f 创建

Pod的生命周期

1： initContainer：容器初始化。遵从几个规则：init总是运行成功完成为止；上一个容器初始化成功才会执行下一个容器的初始化；如果容器初始化失败，k8s会不断重启该Pod，除非配置的restartPolicy为never。
2：readinessProbe：就绪检测，检测Pod是否启动完成
3：livenessProbe：存活性探测，检测Pod是否正常运行存活
4：startHook：容器启动后的钩子

Pod对象自从创建开始至终止的时间范围称为生命周期，在这段时间中，Pod会处于多种不同的状态，并执行一些操作；其中，创建主容器为必须的操作，其他包括初始化容器（initContainer）、启动的钩子（startHook）、容器的存活性探测（livenessProbe）、就绪性探测（readinessProbe）以及容器终止前钩子（preStopHook）等，这些操作都可以自定义。

镜像的执行策略有哪些

下载策略

imagePullPolicy:
  Always：总是拉取 pull
  IfNotPresent：如果本地有镜像，使用
  Never：只使用本地镜像，从不拉取

重启策略

restartPolicy:
  Always：只要退出就重启。
  OnFailure：失败退出时（exit code不为0）才重启
  Never：永远不重启

数据卷挂载的方式有那些

数据卷挂载主要有两种方式：hostPath、emptyDir。

hostPath类型的存储卷是指将工作节点上某文件系统的目录或文件挂载于Pod中的一种存储卷。把宿主机上的目录挂载到容器，但是在每个节点上都要有，因为不确定容器会分配到哪个节点。也是把存储从宿主机挂载到k8s集群上，但它有许多限制，例如只支持单节点（Node），而且只支持“ReadWriteOnce”模式。

emptyDir存储卷是Pod生命周期中的一个临时目录，在pod对象被移除时会被一并删除，可以用作Pod中容器间的数据共享，或者作为容器数据的临时存储目录用于数据缓存系统等。

企业级案例分享

最后再分享关于公司应用在k8s改造上的实践。模块本身的无状态改造这里就不介绍了，主要还是关注k8s的运用。

以其中的一个模块改造为例，因为配置中心不支持文件夹的挂载，而且挂载之后的文件只有读权限，没有写权限，所以在镜像打包的时候会把配置文件分成两部分，文件夹以及程序修改的文件直接打包到镜像里，其他配置文件则放到配置中心。

打包完镜像，推送到harbor

docker build --tag 172.16.15.121:10000/icc/mix-receiver:4.1.0 ./
docker push 172.16.15.121:10000/icc/mix-receiver:4.1.0

接着创建一个Service，统一Pod对外暴露的端口为30030

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mix-receiver
  namespace: icc
spec:
  selector:
    app: mix-receiver
  ports:
    - port: 30020
      nodePort: 30030
  type: NodePort

创建配置文件，配置文件就是简单的CV，但是需要注意yaml的文件输出控制符（|、>、>+、>-、|+、|-），一般用 | 就足够了，主要在server.conf上需要注意。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mix-receiver-config
  namespace: icc
data:
  application.properties: |
    # 集群识别号: 0~3
    server.clusterId=0
    # 模块识别号
    server.moduleId=0
    # 机器识别号 0~31
    server.workerId=1

    # 接口接入验证时间上下限, 0代表不限制
    security.authTimestampLowerLimitSeconds=0
    security.authTimestampUpperLimitSeconds=0

    # ********** MQ **********
    rocketmq.namesrvAddr=127.0.0.1:9876
    rocketmq.sendMsgTimeoutInMillis=8000
    rocketmq.maxMessageSizeInMB=64
    rocketmq.namespace=

    # ********** 缓存 **********
    cache.refresh.enabled=false
    cache.customer.maxSize=1000000
    cache.customer.expireSeconds=120
  application-mysql.yml: |
    icc-primary-db:
      poolName: iccPrimaryDB
      driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/icc_4.1.0?useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8&autoReconnect=true&sessionVariables=FOREIGN_KEY_CHECKS=0&useUnicode=yes&characterEncoding=UTF-8&rewriteBatchedStatements=true
      username: root
      password: 
      autoCommit: false
      maximumPoolSize: 50
      minimumIdle: 8
      initialSize: 8
      connectionTimeout: 20000
      validationQuery: select 1
      testWhileIdle: true
      testOnBorrow: false
      testOnReturn: false
  redisson-cluster.json: |
    {
      "clusterServersConfig": {
        "idleConnectionTimeout": 10000,
        "pingTimeout": 1000,
        "connectTimeout": 50000,
        "timeout": 60000,
        "retryAttempts": 3,
        "retryInterval": 1500,
        "failedSlaveReconnectionInterval": 3000,
        "failedSlaveCheckInterval": 60000,
        "password": ,
        "subscriptionsPerConnection": 5,
        "clientName": "icc-redis-cluster",
        "loadBalancer": {
          "class": "org.redisson.connection.balancer.RoundRobinLoadBalancer"
        },
        "subscriptionConnectionMinimumIdleSize": 1,
        "subscriptionConnectionPoolSize": 8,
        "slaveSubscriptionConnectionMinimumIdleSize":1,
        "slaveSubscriptionConnectionPoolSize":6,
        "slaveConnectionMinimumIdleSize":2,
        "slaveConnectionPoolSize":16,
        "masterConnectionMinimumIdleSize":2,
        "masterConnectionPoolSize":16,
        "readMode": "MASTER",
        "subscriptionMode": "MASTER",
        "nodeAddresses": [
          "redis://127.0.0.1:7001",
          "redis://127.0.0.1:7002",
          "redis://127.0.0.1:7003",
          "redis://127.0.0.1:7004",
          "redis://127.0.0.1:7005",
          "redis://127.0.0.1:7006"
        ],
        "tcpNoDelay": false
      },
      "threads": 0,
      "nettyThreads": 0,
      "codec": {
        "class": "org.redisson.codec.JsonJacksonCodec"
      },
      "transportMode": "NIO",
      "useScriptCache": true
    }
  server.conf: >-
    server.java.opts=-d64
    -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn1024m
    -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
    -javaagent:./agent/skywalking-agent.jar
    -Dskywalking.agent.service_name=iccA11Server
    -Dskywalking.collector.backend_service=localhost:11800
    -Dskywalking.agent.instance_properties[groupName]=icc3.0
    -Dskywalking.agent.instance_uuid=a11y-server

创建完配置文件，再创建Deployment，用来调度Pod。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mix-receiver-deployment
  namespace: icc
  labels:
    app: mix-receiver
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      name: mix-receiver
      labels:
        app: mix-receiver
    spec:
      containers:
        - name: mix-receiver
          image: 172.16.15.121:10000/icc/mix-receiver:4.1.0
          imagePullPolicy: Always
          ports:
            - containerPort: 30020
          resources:
            requests:
              cpu: 1000m
              memory: 5120Mi
            limits:
              cpu: 2000m
              memory: 5120Mi
          command:  [ "sh", "-c", "cd /home/icc && cp -rf /conf/..data/* /home/icc/conf/ && sh startContainer.sh start" ]
          volumeMounts:
            - name: conf-volume
              mountPath: /conf
            - name: logs-volume
              mountPath: /home/icc/logs
          #启动探针
          startupProbe:
            failureThreshold: 3
            tcpSocket:
              port: 8848
            initialDelaySeconds: 60
            periodSeconds: 15
          #就绪探针
          #readinessProbe:
          #  tcpSocket:
          #    port: 30020
          #  initialDelaySeconds: 30
          #  periodSeconds: 15
          #存活探针
          livenessProbe:
            tcpSocket:
              port: 30020
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 15
      # 指定运行在某个节点
      #nodeName: k8s-node-64
      #tolerations:
      #    - effect: NoSchedule
      #      key: env
      #      operator: Equal
      #      value: test
      volumes:
        - name: conf-volume
          configMap:
            name: mix-receiver-config
        - name: logs-volume
          hostPath:
            path: /home/icc/mix-receiver/logs
      restartPolicy: Always
  selector:
    matchLabels:
      app: mix-receiver

整个流程主要就是镜像的拉取、配置文件和数据卷的挂载，资源的限制以及Pod生命周期就绪探针和存活探针的运用，另外还配置了Pod的重启策略。

配置到kuboard，点击bash进入容器可以查看模块的启动情况，同时Deployment处于就续状态，则整体配置正常。