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K8s4️⃣淺談 K8s 術語

Namespace，Pod，Label，Deployment，Service

1、Namespace

1.1、簡介

命名空間（namespace, ns）
  • 作用：實作多環境、多租戶的資源隔離。
    • 預設情況下，K8s 叢集中任意 Pod 可以互相通路。
    • 将叢集中的 Pod 等資源配置設定到不同的

      ns

       ，可形成邏輯上的 ”組“，以實作對不同組資源的隔離使用和管理。
  • 示例
    • 通過 K8s 授權機制，将 ns 交給不同租戶進行管理，實作多租戶資源隔離。
    • 結合 K8s 資源配額機制，實作不同租戶的可用資源管理（如 CPU、記憶體使用量等）。
K8s 叢集啟動後，預設建立以下 ns
說明
default 建立時未指定 ns 的資源，預設配置設定到 default 下。
kube-node-lease 叢集節點的心跳維護（v1.13 引入）
kube-public 公開，包括未認證使用者
kube-system 由 K8s 系統建立的資源

1.2、操作

👉 K8s 資源管理

示例：基于指令式指令，對 ns 資源進行操作。

1.2.1、建立 

kubectl create ns 名稱

1.2.2、檢視 

kubectl get ns [NAME] [flags]
kubectl describe ns [NAME] [flags]

① 所有 & 指定名稱

不指定 NAME，則列出所有。

② 輸出選項

-o

指定輸出選項

常用參數：json，name，wide，yaml

③ 描述

  • Labels，Annotation
  • Status：使用中（Active），終止中（Terminating）
  • quota：針對 namespace 的資源限額。
  • LimitRange：針對 namespace 中每個元件的資源限額。

1.2.3、删除 

kubectl delete ns 名稱

2、Pod

2.1、簡介

Pod（pods, po）
  • Pod 是 K8s 建立和管理的，可部署的最小計算單元。
  • 程式部署在容器中，容器運作于 Pod 中。
  • K8s 元件以

    Pod

     方式運作在

    kube-system

     命名空間下。
    • master 元件：etcd，API server，Controller Manager，Scheduler
    • node 元件：kube-proxy（包括 master 在内的每個節點都會生成）
    • 其它：DNS 服務，網絡插件 flannel

2.2、操作

👉 K8s 資源管理
  • 資源管理方式
    • 指令式指令：通過 Pod 控制器管理 Pod，而不是直接管理 Pod。
    • 對象配置：可直接管理 Pod。
  • 操作 Pod 時，若沒有指定

    ns

     ，預設是 default。

示例：基于指令式指令，對 Pod 資源進行操作。

2.2.1、建立

建立 Pod 控制器并指定選項，由控制器去管理 Pod。

示例：建立名為 deploy-nginx 的 Pod 控制器，指定 Nginx 鏡像，暴露端口号 80，在 temp 命名空間下運作）。

  • kubectl run deploy-nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace temp

2.2.2、檢視 

kubectl get pod [NAME] [flags]
kubectl describe pod [NAME] [flags]

① 所有 & 指定 ns

Hint：不會列出根容器（Pause）
  • 所有：

    -A
  • 指定 ns：

    -n

② 輸出選項

-o

指定輸出選項

常用參數：json，name，wide，yaml

示例 - wide：包含 IP 位址，運作節點等資訊。

③ 描述

指定 pod 名稱，命名空間

重點關注 Event。

④ 通路

通過以上指令檢視 pod 的 IP 位址，通過

curl

 指令通路。

2.2.3、 删除 

kubectl delete pod 名稱 -n 命名空間
kubectl delete deployment 名稱 -n 命名空間

① Pod

Pod 控制器監測 Pod 狀态，發現 Pod 死亡後會自動建立。

② Pod 控制器

删除 Pod 控制器後，Pod 自動被删除。
Hint
  • 基于指令式指令隻能通過 Pod 控制器管理 Pod，
  • 基于對象配置可直接管理 Pod。

3、Label

3.1、簡介

3.1.1、标簽

Label
  • 作用：在資源上添加辨別，以實作資源的多元度分組，更靈活友善地進行資源配置設定、排程、配置、部署等管理工作。
  • 特點：
    • 鍵值對形式，任意數量。
    • 通常在對象配置（yaml）中定義，也可在對象建立後動态更新。
  • 示例 
    # 版本
"version":"1.0"
"version":"release"
"version":"stable"
# 環境
"environment":"dev"
"environment":"test"
"environment":"pro"
# 架構
"tier":"frontend"
"tier":"backend"

3.1.2、标簽選擇器

Label Selector
  • 作用：基于指定條件，查詢和篩選對應标簽的資源對象。
  • 分類：可自由組合篩選條件，使用逗号

    ,

     分隔。
    等式選擇 集合選擇
    相等/包含

    key = value

    key in (v1, v2, ...)
    不等/不含

    key != value

    key not in (v1, v2, ...)

3.2、操作

👉 K8s 資源管理

示例：基于指令式指令，對 Pod 進行 Label 相關資源操作。

  • 指令

    label
  • 選項

    --show-labels

     ，

    -l

     ，

    --overwrite

3.2.1、建立

示例：為 temp（命名空間）下的 Nginx（Pod）添加 version 标簽。

  • kubectl label pod pod名稱 -n 命名空間 version=1.0

3.2.2、檢視 & 篩選 

kubectl get pod -n 命名空間 -l 标簽選擇器 --showlabels
  • 檢視：

    --show-labels

     選項
  • 标簽選擇器：

    -l

     選項
    • 指定 Key：篩選帶有該 Key 的 Pod
    • 指定 Key 和 Value：篩選帶有該 Key，且 Value 比對的 Pod。

3.2.3、更新 & 删除

  • 更新：使用

    --overwrite

     選項，覆寫相同 key 的 label。 
    • # 更新version标簽
kubectl label --overwrite pod pod名稱 -n 命名空間 version=2.0
  • 删除：在待删除的 key 值後添加減号

    -

     。 
    • # 删除version标簽
kubectl label pod pod名稱 -n 命名空間 version-

Hint：

基于聲明式對象配置方式，可更加靈活修改 Label 配置。

4、Deployment

4.1、簡介

Deployment（deploy）
  • 通常，K8s 通過 Pod 控制器來實作對 Pod 的管理，確定 Pod 資源符合預期狀态。
  • Deloyment 是 K8s 的一種 Pod 控制器。

4.2、操作

👉 K8s 資源管理

示例：基于指令式指令，對 Deployment 資源進行操作。

4.2.1、建立 

kubectl run Pod控制器名稱 [flags]

常用選項：

  • image：指定 Pod 中的容器鏡像。
  • port：暴露的端口号。
  • replicas：建立的 Pod 數量，預設 1。
  • namespace：Pod 控制器和 Pod 的命名空間。
示例

建立名為 deploy-nginx1 的 Pod 控制器，指定 Nginx 鏡像，暴露端口号 80，數量 3，在 temp 命名空間下運作）。

kubectl run deploy-nginx --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n demo

4.2.2、檢視 

kubectl get pod,deployment -n 命名空間
kubectl describe deployment 名稱 -n 命名空間
  • Pod：以 Deployment 名稱作為 Pod 名稱字首和标簽。
  • Deployment：通過标簽選擇器管理 Pod。
  • Deployment 描述

4.2.3、删除 

kubectl delete deployment 名稱 -n 命名空間
分析
  • 通過 Deployment 管理 Pod，可提供高可用服務。
  • 每個 Pod 會生成一個 IP，可在叢集内部通過 Pod 的 IP 位址通路 Pod 中的容器應用。
  • 問題：通過

    Service

     解決。
    • Pod IP 随着 Pod 重建而變化。
    • Pod IP 是叢集内可見的虛拟 IP，外部無法通路。

5、Service

5.1、簡介

Service（svc）

作用：提供遠端服務能力，作為 Pod 對外服務的統一入口。

5.2、操作

👉 K8s 資源管理

示例：基于指令式指令，對 Service 資源進行操作。

5.2.1、建立 & 檢視

需指定 deployment，用于建立 Service 與 Pod 的映射關系。 
kubectl expose deployment 名稱 [flags]

常用選項：

  • -n：命名空間
  • --name：Service 名稱
  • --type：Service 類型
    • ClusterIP：僅叢集内部可通路。
    • NodePort：可被叢集外部通路
    • LoadBalancer：負載均衡
  • 端口映射
    • --port：Service 端口号
    • --target-port：Pod 端口号

① ClusterIP

僅叢集内部可通路
  1. 暴露 Deployment，建立 Service
  2. 叢集内部通路 Service

② NodePort

可被叢集外部通路
  1. 暴露 Deployment，建立 Service
  2. 通路：内部通過 Service 的 IP 和端口号通路，外部通過主控端的 IP 和暴露端口号通路。

5.2.2、删除 

kubectl delete service 名稱 -n 命名空間
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