云原生Kubernetes之浅认知

拼搏现实的明天。 2024-04-01 15:06 225阅读 0赞

**目录**

一、服务的生命周期

二、service的类型及之间的区别

1、ClusterIP

2、NodePort

3、 LoadBalancer

4、 externalName

三、发布方式

1、蓝绿发布

①、蓝绿部署概念

②、蓝绿发布步骤

④、蓝绿发布优缺点

2、滚动发布（Rolling Update）

①、滚动发布概念

②、步骤

③、升级数量

3、金丝雀发布

4、实际生产中发布模式

四、Yaml文件详解

1、yaml文件的语法格式要求

2、查看api的资源版本标签

3、手动编写副本控制器nginx-deployment的yaml的文件

4、 创建资源对象

5、创建service服务对外提供访问并测试

五、利用--dry-run=client导出资源配置模板，免除手写

六、K8S中的port

1、port

2、nodePort

3、targetPort

4、containerPort

--------------------

## 一、服务的生命周期 ##

1、详细版：服务生命周期分为：创建、发布、升级、回滚、删除

简单版：服务从创建到删除过程中，所包含的、经历过的状态

例如：

> **创建：**\[root@master ~\]\# kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.15 --port=80 --replicas=3
> 
> deployment.apps/nginx created
> 
> **发布：**\[root@master ~\]\# kubectl expose deploy/nginx --port=80 --target-port=80 --name=nginx-servicec --type=NodePor
> 
> service/nginx-servicec exposed
> 
> **升级/更新：**\[root@master ~\]\# kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:latest
> 
> \#\# 把nginx版本更新到最新版本
> 
> **回滚：**当新版本出现bug时，需要进行回滚，回到之前比较稳定的版本。
> 
> 回滚的几种执行方式：
> 
> **\#\#\# 查看历史版本**
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl rollout history deployment nginx** 
> 
> deployment.apps/nginx  
> REVISION CHANGE-CAUSE  
> 1 <none> \#\# 显示的是三个版本  
> 2 <none>  
> 3 <none>  
> **\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#查看当前版本\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#**
> 
> \[root@master ~\]\# curl -I 192.168.159.12:32086  
> HTTP/1.1 200 OK  
> Server: nginx/1.23.2 \#\#\# 版本为1.23.2  
> Date: Mon, 07 Nov 2022 08:45:49 GMT  
> Content-Type: text/html  
> Content-Length: 615  
> Last-Modified: Wed, 19 Oct 2022 07:56:21 GMT  
> Connection: keep-alive  
> ETag: "634fada5-267"  
> Accept-Ranges: bytes  
> 
> 
> **\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\# 执行回滚到上一个版本**
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl rollout undo deployment nginx**   
> deployment.apps/nginx rolled back  
> \[root@master ~\]\# curl -I 192.168.159.12:32086  
> HTTP/1.1 200 OK  
> Server: nginx/1.15.12 \#\#\#\# 版本号:1.15.12  
> Date: Mon, 07 Nov 2022 08:47:29 GMT  
> Content-Type: text/html  
> Content-Length: 612  
> Last-Modified: Tue, 16 Apr 2019 13:08:19 GMT  
> Connection: keep-alive  
> ETag: "5cb5d3c3-264"  
> Accept-Ranges: bytes
> 
> **\#\#\# 执行回滚到指定版本**
> 
> kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=1
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl rollout history deployment nginx** \#\#\# 查看当前的版本历史  
> deployment.apps/nginx  
> REVISION CHANGE-CAUSE  
> 1 <none>  
> 4 <none>  
> 5 <none>
> 
> **\[root@master ~\]\# curl -I 192.168.159.12:32086 \#\# 查看当前版本号**  
> HTTP/1.1 200 OK  
> Server: nginx/1.23.2  
> Date: Mon, 07 Nov 2022 08:55:43 GMT  
> Content-Type: text/html  
> Content-Length: 615  
> Last-Modified: Wed, 19 Oct 2022 07:56:21 GMT  
> Connection: keep-alive  
> ETag: "634fada5-267"  
> Accept-Ranges: bytes
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl rollout undo deployment nginx --to-revision=1更新到指定版本**  
> deployment.apps/nginx rolled back  
> **\[root@master ~\]\# curl -I 192.168.159.12:32086 \#\#\# 查看版本号**  
> HTTP/1.1 200 OK  
> Server: nginx/1.14.2  
> Date: Mon, 07 Nov 2022 08:56:04 GMT  
> Content-Type: text/html  
> Content-Length: 612  
> Last-Modified: Tue, 04 Dec 2018 14:44:49 GMT  
> Connection: keep-alive  
> ETag: "5c0692e1-264"  
> Accept-Ranges: bytes  
> 
> 
> **\#\#\# 检查回滚状态**
> 
> kubectl rollout status deployment/nginx
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl rollout status deployment nginx**  
> deployment "nginx" successfully rolled out \#\# 显示回滚成功  
> 
> 
> **删除**：kubectl delete
> 
> **\#\#\# 删除副本控制器** 
> 
> kubectl delete deployment/nginx
> 
> **\#\#\# 删除service**
> 
> kubectl delete svc nginx-service
> 
> **\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#删除副本控制器及service\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#**
> 
> **\[root@master ~\]\# kubectl get svc,pods \#\#\# 查询副本集控制器和pods**  
> NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE  
> service/kubernetes ClusterIP 10.125.0.1 <none> 443/TCP 2d7h  
> service/nginx-service NodePort 10.125.171.99 <none> 80:32086/TCP 18m
> 
> NAME READY STATUS RESTARTS AGE  
> pod/nginx-d9d8cf5c7-8p66v 1/1 Running 0 5m42s  
> pod/nginx-d9d8cf5c7-vlq5x 1/1 Running 0 5m40s  
> pod/nginx-d9d8cf5c7-wr8fj 1/1 Running 0 5m41s  
> **\[root@master ~\]\# kubectl delete deployment nginx \#\#\# 删除副本集控制器**  
> deployment.apps "nginx" deleted  
> **\[root@master ~\]\# kubectl delete svc nginx-service \#\#\# 删除service**  
> service "nginx-service" deleted  
> **\[root@master ~\]\# kubectl get svc,pods \#\# 查询显示已经删除**  
> NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE  
> service/kubernetes ClusterIP 10.125.0.1 <none> 443/TCP 2d7h

## 二、service的类型及之间的区别 ##

### 1、ClusterIP ###

提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问（service默认类型)

类似于VIP，通过负载均衡，把请求发送到后端不一样的pod上。

![508876a6821f4a809f0cf3f5deecb1ad.png][]

### 2、NodePort ###

在每个Node上打开一个端口以供外部访问，Kubernetes将会在每个Node上打开一个端口并且每个Node的端口都是一样的，通过 NodeIp:NodePort 的方式Kubernetes集群外部的程序可以访问Service。  
每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

![06c0a45a818648b4b14c0c70fd4acc56.png][]

### 3、 LoadBalancer ###

通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。接收请求后会自己创建一个LB。为后台pod进行业务分法。

这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置Service的场景。通过外部的负载均衡器来访问，通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。  
在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

![b6f912eab2da43fc8345424c7f23ce71.png][]

### 4、externalName ###

将service名称映射到一个DNS域名上，相当于DNS服务的CNAME记录，用于让Pod去访问集群外部的资源，它本身没有绑定任何的资源。

## 三、发布方式 ##

### 1、蓝绿发布 ###

#### ①、蓝绿部署概念 ####

蓝绿部署中，一共有两套系统：一套是正在提供服务系统，标记为“绿色”；另一套是准备发布的系统，标记为“蓝色”。且两套系统都是功能完善的、正在运行的系统，只是系统版本和对外服务情况不同。

#### ②、蓝绿发布步骤 ####

1、首先对蓝组进行新版本的部署。绿组仍然继续提供服务；

2、蓝组上线试运行，完成试运行后，蓝组替换绿组变成绿组，此间二者同存，防止新版本有问题，能够及时回滚，在成熟以后会删除。

![57f663c27b3f49fc9cbec9c657e3f9f5.png][]

#### ④、蓝绿发布优缺点 ####

优点：更新过程无需停机，用户无感知，平滑过渡

回滚方便速度快

发布策略简单

通过LB来实现流量控制，比如Nginx

缺点：成本较高，需要部署两套环境

需要部署两套机器，费用开销大

### 2、滚动发布（Rolling Update） ###

#### ①、滚动发布概念 ####

先启动一台新服务器运行新版本，加入生产环境。

然后停止一台老版本服务器，将其更新为新版本，然后加入生产环境。

依此类推，直到集群中全部服务器升级为新版本。

![39bc57dd72d84d3caeec972b573b90f1.png][]

#### ②、步骤 ####

1.  先升级1个副本，主要做部署验证；
2.  每次升级副本，自动从LB上摘掉，升级成功后自动加入集群；
3.  事先需要有自动更新策略，分为若干次，每次数量/百分比可配置；
4.  回滚是发布的逆过程，先从LB摘掉新版本，再升级老版本，这个过程一般时间比较长；
5.  自动化要求高。

#### ③、升级数量 ####

每次可升级一台，或重新顶一个步长，每次不超过25%

### 3、金丝雀发布 ###

在生产环境上引一部分实际流量对一个新版本进行测试，测试新版本的性能和表现，在保证系统整体稳定运行的前提下，尽早发现新版本在实际环境上的问题。

### 4、实际生产中发布模式 ###

如果新旧版本没有兼容性问题的话，一版会选择滚动发布

新旧版本兼容性有问题的话，一般选择蓝绿发布，配合金丝雀，提高安全性

## 四、Yaml文件详解 ##

### 1、yaml文件的语法格式要求 ###

①、大小写敏感

②、使用缩进表示层级关系

③、不支持Tab键制表符缩进，只使用空格缩进

④、缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可，通常开头缩进两个空格

⑤、符号字符后缩进一个空格，如冒号，逗号，短横杆（-）等

⑥、“---”表示YAML格式，一个文件的开始，用于分隔文件间

⑦、“\#”表示注释

### 2、查看api的资源版本标签 ###

> \[root@master ~\]\# kubectl api-versions

admissionregistration.k8s.io/v1
    admissionregistration.k8s.io/v1beta1
    apiextensions.k8s.io/v1
    apiextensions.k8s.io/v1beta1
    apiregistration.k8s.io/v1
    apiregistration.k8s.io/v1beta1
    apps/v1
    authentication.k8s.io/v1
    authentication.k8s.io/v1beta1
    authorization.k8s.io/v1
    authorization.k8s.io/v1beta1
    autoscaling/v1
    autoscaling/v2beta1
    autoscaling/v2beta2
    batch/v1
    batch/v1beta1
    certificates.k8s.io/v1
    certificates.k8s.io/v1beta1
    coordination.k8s.io/v1
    coordination.k8s.io/v1beta1
    discovery.k8s.io/v1
    discovery.k8s.io/v1beta1
    events.k8s.io/v1
    events.k8s.io/v1beta1
    extensions/v1beta1
    flowcontrol.apiserver.k8s.io/v1beta1
    networking.k8s.io/v1
    networking.k8s.io/v1beta1
    node.k8s.io/v1
    node.k8s.io/v1beta1
    policy/v1
    policy/v1beta1
    rbac.authorization.k8s.io/v1
    rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
    scheduling.k8s.io/v1
    scheduling.k8s.io/v1beta1
    storage.k8s.io/v1
    storage.k8s.io/v1beta1
    v1

### 3、手动编写副本控制器nginx-deployment的yaml的文件 ###

> \[root@master opt\]\# vim nginx-deployment.yaml

[root@master opt]# cat nginx-deployment.yaml
    apiVersion: apps/v1        
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:                       
        app: nginx
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx:1.15.4
            ports:
            - containerPort: 80

解析：

![efc21c13cea24f9fa11d308a00721c4c.png][]

### 4、 创建资源对象 ###

> \[root@master opt\]\# kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

![65fc322fd609450b8fb879889547835a.png][]

### 5、创建service服务对外提供访问并测试 ###

> \[root@master opt\]\# vim nginx-service.yaml

![540b72911da7487289a32a7c5c5b83de.png][]

> \[root@master opt\]\# kubectl apply -f nginx-service.yaml \#\#\# 创建资源对象

[root@master opt]# kubectl apply -f nginx-service.yaml 
    service/nginx-service created

> 验证： 查看svc及pods
> 
> \[root@master opt\]\# kubectl get svc,pods -o wide

![c1a217984245423cb97cfb0c92e3a6ab.png][]

UI访问

![50410bc82c3b49f69154d5ad9ecb4f84.png][]

## 五、利用--dry-run=client导出资源配置模板，免除手写 ##

![cb8143edff0649e18cc1c330a44795b8.png][]

![66c3522445a94376a5ab913f5076bf32.png][] **ps:还可以转译成json格式**

## 六、K8S中的port ##

### 1、port ###

port 是 k8s 集群内部访问service的端口，即通过 clusterIP: port 可以从 Pod 所在的 Node 上访问到 service

### 2、nodePort ###

nodePort 是外部访问 k8s 集群中 service 的端口，通过 nodeIP: nodePort 可以从外部访问到某个 service

### 3、targetPort ###

targetPort 是 Pod 的端口，从 port 或 nodePort 来的流量经过 kube-proxy 反向代理负载均衡转发到后端 Pod 的 targetPort 上，最后进入容器

### 4、containerPort ###

containerPort 是 Pod 内部容器的端口，targetPort 映射到 containerPort

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[65fc322fd609450b8fb879889547835a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/08074a658970489d8f3fb5569ef12fd2.png
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[50410bc82c3b49f69154d5ad9ecb4f84.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/b51650242ab84eb3849570b0e8e0f970.png
[cb8143edff0649e18cc1c330a44795b8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/5eda14e5eb254f558549a277d056526f.png
[66c3522445a94376a5ab913f5076bf32.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/2360f9915c2842e1a88fe2e45049985b.png