一、什么是k8s资源管理

1、简介

在kubernetes中,所有的内容都抽象为资源,用户需要通过操作资源来管理kubernetes。

kubernetes的本质上就是一个集群系统,用户可以在集群中部署各种服务,所谓的部署服务,其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器,并将指定的程序跑在容器中。

kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器,所以只能将容器放在Pod中,而kubernetes一般也不会直接管理Pod,而是通过Pod控制器来管理Pod的。

Pod可以提供服务之后,就要考虑如何访问Pod中服务,kubernetes提供了Service资源实现这个功能。

当然,如果Pod中程序的数据需要持久化,kubernetes还提供了各种存储系统。

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学习kubernetes的核心,就是学习如何对集群上的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作

2、系统资源查看

kubectl api-resources

后续kubectl命令操作的资源有的用缩写名,跟用全名一样的。

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3、常见的资源类型

资源分类资源名称缩写资源作用
集群级别资源nodesno集群组成部分
namespacesns隔离pod
pod资源podspo装载容器
pod资源控制器replicationcontrollersrc控制pod资源
replicasetsrs控制pod资源
deploymentdeploy控制pod资源
daemonsetsds控制pod资源
jobs控制pod资源
cronjobscj控制pod资源
horizontalpodautoscalershpa控制pod资源
statefulsetssts控制pod资源
服务发现资源servciessvc统一pod对外接口
ingressing统一pod对外接口
存储资源volumeattachments存储
persistentvolumespv存储
persistentvolumeclaimspvc存储
配置资源configmapscm配置
secrets配置

二、资源管理的方式

1、命令式对象管理

直接使用命令去操作kubernetes资源

kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

2、命令式对象配置

通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

3、声明式对象配置

通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

4、区别

  • kubectl create命令可创建新资源。 因此,如果再次运行该命令,则会抛出错误,因为资源名称在名称空间中是唯一的。
  • kubectl apply命令将配置应用于资源。 如果资源不在那里,那么它将被创建。 kubectl apply命令可以第二次运行,如果资源存在就执行更新,相当于kubectl patch操作
类型操作对象适用环境优点缺点
命令式对象管理对象测试简单只能操作活动对象,无法审计、跟踪
命令式对象配置文件开发可以审计、跟踪项目大时,配置文件多,操作麻烦
声明式对象配置目录开发支持目录操作意外情况下难以调试

三、命令式对象管理

1、kubectl命令

kubectl是kubernetes集群的命令行工具,通过它能够对集群本身进行管理,并能够在集群上进行容器化应用的安装部署

1.1、语法格式

kubectl [command] [type] [name] [flags]
  • command(子命令):指定要对资源执行的操作,例如 creategetdescribedeleteapply 等。
  • type(资源类型):指定资源的对象类型,如 poddeploymentserviceconfigmap 等。资源类型区分大小写,可以是单数、复数形式或某些情况下的缩写形式,例如 po 可以代表 pod
  • name(资源名称):指定资源的具体名称。如果省略名称,命令将作用于该类型的所有资源。名称也是区分大小写的。
  • flags(标志/选项):可选参数,用于指定额外的指令或覆盖默认行为。常见的 flags 包括 -n--namespace 用于指定命名空间,-o--output 用于指定输出格式(如 yamljson),--dry-run 用于预览操作而不实际执行等。
kubectl --help

查看kubectl的详细操作命令

1.2、常见操作

命令分类命令含义命令作用
基本命令create创建创建一个资源
edit编辑编辑一个资源
get获取获取一个资源
patch更新更新一个资源
delete删除删除一个资源
explain解释展示资源文档
运行和调试run运行在集群中运行一个指定的镜像
expose暴露暴露资源为Service
describe描述显示资源内部信息
logs日志输出容器在 pod 中的日志
attach缠绕进入运行中的容器
exec执行执行容器中的一个命令
cp复制在Pod内外复制文件
rollout首次展示管理资源的发布
scale规模扩(缩)容Pod的数量
autoscale自动调整自动调整Pod的数量
高级命令applyrc通过文件对资源进行配置
label标签更新资源上的标签
其他命令cluster-info集群信息显示集群信息
version版本显示当前Server和Client的版本

1.3、示例

1.3.1、查看所有的pod
kubectl get pod
1.3.2、查看某个pod
kubectl get pod pod_name
1.3.3、查看某个pod,以yaml格式展示
kubectl get pod pod_name -o yaml
1.3.4、创建一个namespace
kubectl create namespace dev

image-20240614185317003

1.3.5、获取namespace
kubectl get ns

image-20240614185422426

1.3.6、在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod
kubectl run pod1 --image=nginx:1.8 -n dev
1.3.7、查看新创建的pod
kubectl get pod -n dev

image-20240615220640911

1.3.8、删除指定的pod
kubectl delete pod pod1 -n dev

image-20240615222633908

1.3.9、删除指定的namespace
kubectl delete ns dev

image-20240615222744423

四、命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源。

1、示例

1.1、创建一个nginxpod.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest

1.2、执行create命令创建资源

kubectl create -f nginxpod.yaml

image-20240615224743998

发现创建了两个资源对象,分别是namespce和pod

1.3、执行get命令查看资源

kubectl get -f nginxpod.yaml

image-20240615224933573

1.4、执行delete命令删除资源

kubectl delete -f nginxpod.yaml

image-20240615225049324

2、总结

命令式对象配置的方式操作资源,可以简单的认为:命令 + yaml配置文件(里面是命令需要的各种参数)

五、声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似,但是它只有一个命令apply。

1、示例

1.1、创建一个httpdpod.yaml

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: httpd

---

apiVersion: v1
kind: pod
metadata:
  name: httpdpod
  namespace: httpd
spec:
  containers:
  - name: httpd-containers
    image: httpd:latest

1.2、第一次执行apply,资源正确创建

kubectl apply -f httpdpod.yaml

image-20240615230650643

1.3、查看创建的资源

kubectl get -f httpdpod.yaml

image-20240615230833881

1.4、第二次执行apply,反馈为unchanged

kubectl apply -f httpdpod.yaml

image-20240615231006109

由于资源已经存在且httpdpod.yaml文件未做更改

所以第二次的apply没有任何改变

1.5、修改yaml文件内容

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: httpd

---

apiVersion: v1
kind: pod
metadata:
  name: httpdpod
  namespace: httpd
spec:
  containers:
  - name: httpd-containers
    image: nginx:latest		#由httpd:latest修改为nginx:latest

1.6、第三次执行apply

kubectl apply -f httpdpod.yaml

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由于只改了pod,没有改名称空间,所以反馈一个是unchanged(没有改变),另一个是configured

2、总结

其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态(在yaml中定义状态) 使用apply操作资源:

  • 如果资源不存在,就创建,相当于 kubectl create
  • 如果资源已存在,就更新,相当于 kubectl patch

六、三种资源管理方式适用场景

  • 创建/更新资源 使用声明式对象配置

    • kubectl apply -f XXX.yaml
      
  • 删除资源 使用命令式对象配置

    •  kubectl delete -f XXX.yaml
      
  • 查询资源 使用命令式对象管理

    • kubectl get(describe) 资源名称
      
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