云原生Kubernetes：Yaml文件编写

目录

一、理论

1.Kubernetes与yaml文件

2.deployment、rc、rs之间yaml文件的对比

3.Deployment类型编写redis服务

二、实验

1.Kubernetes与yaml文件

2.Deployment类型编写redis服务

三、问题

1.声明式生成yaml文件报错

2.上下文格式配置错误

3.kubectl create 和 kubectl apply区别

四、总结

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一、理论

1.Kubernetes与yaml文件

（1）Kubernetes支持管理资源对象的文件格式

Kubernetes支持YAML 和JSON 格式管理资源对象

JSON格式:主要用于api 接口之间消息的传递
 
YAML格式:用于配置和管理，YAML是一种简洁的非标记性语言，内容格式人性化，较易读

（2）YAML语法格式

●大小写敏感
 
●使用缩进表示层级关系
 
●不支持Tab键制表符缩进，只使用空格缩进
 
●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:
 
●字符后缩进一 个空格，如冒号，逗号，短横杆(-)等
 
●"—"表示YAML格式， 一个文件的开始，用于分隔文件间
 
●“#"表示注释

（3）查看api资源版本标签

kubectl api-versions

Which Kubernetes apiVersion Should I Use? - Kubernetes Book

版本如下：

alpha
名称中带有alpha的API版本是进入Kubernetes的新功能的早期候选版本。这些可能包含错误，并且不保证将来可以使用。
 
beta
API版本名称中的beta表示测试已经超过了alpha级别，并且该功能最终将包含在Kubernetes中。 虽然它的工作方式可能会改变，并且对象的定义方式可能会完全改变，但该特征本身很可能以某种形式将其变为Kubernetes。
 
stable
稳定的apiVersion这些名称中不包含alpha或beta。 它们可以安全使用。
 
v1
这是Kubernetes API的第一个稳定版本。 它包含许多核心对象。
 
apps/v1
apps是Kubernetes中最常见的API组，其中包含许多核心对象和v1。 它包括与在Kubernetes上运行应用程序相关的功能，如Deployments，RollingUpdates和ReplicaSets。
 
autoscaling/v1
此API版本允许根据不同的资源使用指标自动调整容器。此稳定版本仅支持CPU扩展，但未来的alpha和beta版本将允许您根据内存使用情况和自定义指标进行扩展。
 
batch/v1
batchAPI组包含与批处理和类似作业的任务相关的对象（而不是像应用程序一样的任务，如无限期地运行Web服务器）。 这个apiVersion是这些API对象的第一个稳定版本。
 
batch/v1beta1
Kubernetes中批处理对象的新功能测试版，特别是包括允许您在特定时间或周期运行作业的CronJobs。
 
certificates.k8s.io/v1beta1
此API版本添加了验证网络证书的功能，以便在群集中进行安全通信。 您可以在官方文档上阅读更多内容。
 
extensions/v1beta1
此版本的API包含许多新的常用Kubernetes功能。 部署，DaemonSets，ReplicaSet和Ingresses都在此版本中收到了重大更改。
 
policy/v1beta1
此apiVersion增加了设置pod中断预算和pod安全性新规则的功能
 
rbac.authorization.k8s.io/v1
此apiVersion包含Kubernetes基于角色的访问控制的额外功能。这有助于您保护群集

（4）写一个yaml文件demo

mkdir /opt/demo
cd /opt/demo/
 
参考模板：
vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1   #指定api版本标签
kind: Deployment      #定义资源的类型/角色，deployment 为副本控制器，此处资源类型可以是Deployment、Job、 Ingress、 Service等
metadata:             #定义资源的元数据信息，比如资源的名称、namespace、标签等信息
  name: nginx-deployment   #定义资源的名称，在同一个namespace空间中必须是唯一的
  labels:             #定义资源标签(Pod的标签)
    app: nginx
spec:              #定义deployment资源需要的参数属性，诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性
 replicas: 3       #定义副本数量
 selector :        #定义标签选择器
  matchLabels:     #定义匹配标签
    app: nginx     #匹配上面的标签，需与上面的标签定义的app保持一致
 template:         #定义业务模板，如果有多个副本，所有副本的属性会按照模板的相关配置进行匹配
  metadata:
    labels:
      app: nginx
  spec:
   containers:            #定义容器属性
   - name: nginx          #定义一个容器名，一个- name: 定义一个容器
    image: nginx:1.15.4   #定义容器使用的镜像以及版本
    ports:
    - containerPort: 80   #定义容器的对外的端口
 
 
实例:
vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: kube-public
  labels:
    name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-demo1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-demo1
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.15.4
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80

创建资源对象

kubectl create -f nginx-deployment.yaml

查看创建的pod资源

kubectl get pods -o wide -n kube-public
 
kubectl get deploy -n kube-public

创建service服务对外提供访问并测试

vim nginx-server.yaml
 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-demo1
  namespace: kube-public
  labels:
    name: nginx-demo1
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 80
      nodePort: 31333
  selector:
    app: nginx-demo1

kubectl apply -f nginx-server.yaml
 
kubectl get svc -n kube-public

在浏览器输入 nodeIP: nodePort 即可访问

http://192.168.204.173:31333
http://192.168.204.175:31333

（5）k8s中的port

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

（6）创建yaml文件模板

kubectl run --dry-run 打印相应的API 对象而不执行创建

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run

查看生成yaml格式

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o yaml

查看生成json格式

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o json 

使用yaml格式导出生成模板，并进行修改以及删除一些不必要的参数

kubectl run nginx-test --image=nginx --port=80 --replicas=3 --dry-run -o yaml > nginx-test.yaml

生成镜像并查看

kubectl apply -f nginx-test.yaml
 
kubectl get svc -n kube-public

将现有的资源生成模板导出

kubectl get deployment/nginx-deployment --export -o yaml

保存到文件中

kubectl get deploy/nginx-deployment --export -o yaml > my-deploy.yaml

查看字段帮助信息，可一层层的查看相关资源对象的帮助信息

kubectl explain deployments.spec.template.spec.containers
或
kubectl explain pods.spec.containers

（7）快速编写yaml

用run命令生成

kubectl run my-deploy --image=nginx --dry-run -o yaml > my-deploy.yaml

用get命令导出

kubectl get deploy/nginx-deployment --export -o=yaml > new.yaml

2.deployment、rc、rs之间yaml文件的对比

这些控制器作用是类似的，只是在yaml文件的语法上有些区别，比如apiVersion的值，以及selector下面是否有matchLabels等,总结如下：

3.Deployment类型编写redis服务

（1）编写yaml文件

vim demo02-redis.yaml
 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-deployment
  namespace: default
  labels:
    app: redis
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:                            
    metadata:
      labels:           
        app: redis
    spec:
      containers:                         
      - name: redis                            
        image: redis:latest
        ports:
        - containerPort: 6379    
      
---   
      
apiVersion: v1
kind: Service  
metadata:
  name: redis
  labels:
    app: redis
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: 6379
    nodePort: 32555
  selector:
    app: redis

（2）创建与查询资源

#创建资源
kubectl apply -f demo02-redis.yaml 
 
 
#查看创建的资源
[root@master ~]# kubectl get pod,svc
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/redis-deployment-6774f6679-gzhsj   1/1     Running   0          10m
pod/redis-deployment-6774f6679-sk7lj   1/1     Running   0          10m
 
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
service/kubernetes         ClusterIP   10.1.0.1              443/TCP           9d
service/nginx-deployment   NodePort    10.1.45.225           30000:30118/TCP   8d
service/nginx-service      NodePort    10.1.217.6            80:32755/TCP      7d1h
service/redis              NodePort    10.1.114.11           6379:32555/TCP    2m51s
[root@master ~]# 
 
#查看pod详细信息
[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
redis-deployment-6774f6679-gzhsj   1/1     Running   0          12m   10.244.2.28   node01              
redis-deployment-6774f6679-sk7lj   1/1     Running   0          12m   10.244.1.36   node02              
[root@master ~]# 

（3）使用Redis Desktop Manager测试redis

连接设置：

#地址可以填master地址或node节点地址，端口为service暴露端口号
地址：192.168.204.17
端口：32555

添加键值对

键名： redis test
类型： string
键值： this is test

查看键值对

#登入查看创建的键值对
[root@master ~]# kubectl exec -it redis-deployment-6774f6679-gzhsj  bash
root@redis-deployment-6774f6679-gzhsj:/data# redis-cli
127.0.0.1:6379> keys *
1) "redis test"
127.0.0.1:6379> 

二、实验

1.Kubernetes与yaml文件

（1）查看api资源版本标签

（2） 写一个yaml文件demo

创建资源对象

查看创建的pod资源

创建service服务对外提供访问并测试

在浏览器输入 nodeIP: nodePort 即可访问

http://192.168.204.173:31333
http://192.168.204.175:31333

（2） 创建yaml文件模板

kubectl run --dry-run 打印相应的API 对象而不执行创建

查看生成yaml格式

查看生成json格式

使用yaml格式导出生成模板，并进行修改以及删除一些不必要的参数

生成镜像并查看

将现有的资源生成模板导出

保存到文件中

查看字段帮助信息，可一层层的查看相关资源对象的帮助信息

或

2.Deployment类型编写redis服务

（1）编写yaml文件

 （2）创建与查询资源

创建资源

查看创建的资源

（3）使用Redis Desktop Manager测试redis

连接设置

测试连接成功

添加新键

填写

查看

登入查看创建的键值对

三、问题

1.声明式生成yaml文件报错

（1）报错

（2）原因分析

1）unknown field "image" 

imge的缩进位置不对

2）unknown field "containerPort"

containerPort的缩进位置不对

（3）解决方法

跳转image的缩进位置

修改前：

修改后：

2.上下文格式配置错误

（1）报错

（2）原因分析

YAML的键值对是由冒号和空格分开的，如果冒号不是半角，或者忘记加空格，就会出现无法识别的情况
在确认冒号和空格没有问题的情况下，看一下是不是写了多余的不能识别的东西。比如YAML只支持单行“#”注释，不支持“//”这种注释方法

（3）解决方法

键值对加空格

修改前：

修改后：

3.kubectl create 和 kubectl apply区别

（1）kubectl create

第 1 次执行 kubectl create -f pod.xml 命令，正常结束，如下：

kubectl create -f pod.xml
pod/my-pod created

第 2 次执行 kubectl create -f pod.xml 命令，抛出错误，如下：

kubectl create -f pod.xml
Error from server (AlreadyExists): error when creating “pod.xml”: pods “my-pod” already exists

（2）kubectl apply

第 1 次执行 kubectl apply -f pod.xml 命令，显示 created，如下：

kubectl apply -f pod.xml
pod/my-pod created

第 2 次执行 kubectl apply -f pod.xml 命令，由于配置没改变，则显示 unchanged ，如下：

kubectl apply -f pod.xml
pod/my-pod unchanged

（3）区别

kubectl create：

1）kubectl create命令，是先删除所有现有的东西，重新根据yaml文件生成新的。所以要求yaml文件中的配置必须是完整的
 
2）kubectl create命令，用同一个yaml 文件执行替换replace命令，将会不成功，fail掉。

kubectl apply：

  kubectl apply命令，根据配置文件里面列出来的内容，升级现有的。所以yaml文件的内容可以只写需要升级的属性

 

四、总结

Deployment书写方式：

 正确的Deployment书写方式，是要让spec.selector.matchLabels值和spec.template.metadata.lables值完全匹配，这样才不会报错。

yaml文件的学习方法

(1)多看别人(官方)写的，能读懂
(2)能照着现场的文件改着用
(3)遇到不懂的，善用kubectl explain ...命令查

K8S集群中访问流向：

port：为service在clusterIP上暴露的端口
 
targetport：对应容器映射在pod上的端口
 
nodeport：可以通过在K8S集群外部使用nodeIP+nodePort来去访问service
 
containerport：容器内部使用的端口
 
K8S集群内部：客户端——clusterIP：port——通过target port——podIP：containerport
 
K8S集群外部：客户端——nodeIP：nodeport——通过target port——podIP：containerport

yaml文件组成部署：

（1）控制器定义
 
deployment：定义metadaea、spec、selector
 
通过yaml完成副本的定义，自主式的
 
（2）被控制对象
 
由哪一个控制器（自主式、deployment、statusfulset等）