kubernetes 中的资源

kubernetes系列

一：kubernetes 中的资源清单
二：kubernetes yaml 格式清单

一. kubernetes 中的资源清单

1.1 k8s 中资源

K8s 中所有的内容都抽象为资源， 资源实例化之后，叫做对象
资源：（适用范围来分配的）
   名称空间级别:
     kubeadmin k8s kube-system 
     kubectl get pod -n default 
   集群级别 : role 
   元数据级别：HPA

名称空间级别：
工作负载型资源( workload )： Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、 CronJob ( ReplicationController 在 v1.11 版本被废弃 ) 
服务发现及负载均衡型资源( ServiceDiscovery LoadBalance ): Service、Ingress、... 
配置与存储型资源： Volume( 存储卷 )、CSI(容器存储接口,可以扩展各种各样的第三方存储卷 ) 
特殊类型的存储卷：ConfigMap( 当配置中心来使用的资源类型 )、Secret(保存敏感数据)、 DownwardAPI(把外部环境中的信息输出给容器)

集群级资源：
Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
元数据型资源：
HPA、PodTemplate、LimitRange

二：k8s 中的资源清单yaml格式

在 k8s 中，一般使用 yaml 格式的文件来创建符合我们预期期望的 pod ，这样的 yaml 文件我们一般 称为资源清单

简单说明
是一个可读性高，用来表达数据序列的格式。YAML的意思其实是：仍是一种标记语言，但为了强调这种语言以数
据做为中心，而不是以标记语言为重点

基本语法
缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格
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
 标识注释，从这个字符一直到行尾，都会被解释器忽略

YAML 支持的数据结构
对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表 （list）
纯量（scalars）：单个的、不可再分的值 

对象类型：对象的一组键值对，使用冒号结构表示
name: Steve 
age: 18

Yaml 也允许另一种写法，将所有键值对写成一个行内对象
 hash: { name: Steve, age: 18 }

数组类型：一组连词线开头的行，构成一个数组
 animal 
  - Cat 
  - Dog 

数组也可以采用行内表示法
animal: [Cat, Dog]

复合结构：对象和数组可以结合使用，形成复合结构
1 languages: 
2 - Ruby 
3 - Perl 
4 - Python 
5 websites: 
6 YAML: yaml.org 
7 Ruby: ruby-lang.org 
8 Python: python.org 
9 Perl: use.perl.org

纯量：纯量是最基本的、不可再分的值。以下数据类型都属于纯量
1 字符串 布尔值 整数 浮点数 Null 
2 时间 日期 数值直接以字面量的形式表示 number: 12.30 
布尔值用true和false表示 
isSet: true 
null用 ~ 表示 
parent: ~ 
时间采用 ISO8601 格式 
iso8601: 2001-12-14t21:59:43.10-05:00 
日期采用复合 iso8601 格式的年、月、日表示 
date: 1976-07-31 
YAML 允许使用两个感叹号，强制转换数据类型 
e: !!str 123 
f: !!str true

字符串
字符串默认不使用引号表示
str: 这是一行字符串

如果字符串之中包含空格或特殊字符，需要放在引号之中
str: '内容： 字符串'

单引号和双引号都可以使用，双引号不会对特殊字符转义
s1: '内容\n字符串'
s2: "内容\n字符串"

单引号之中如果还有单引号，必须连续使用两个单引号转义
str: 'labor''s day'

字符串可以写成多行，从第二行开始，必须有一个单空格缩进。换行符会被转为 空格
str: 这是一段 
   多行
   字符串

多行字符串可以使用|保留换行符，也可以使用>折叠换行
this: | 
Foo 
Bar 
that: > 
Foo 
Bar

+ 表示保留文字块末尾的换行，- 表示删除字符串末尾的换行
s1: | 
  Foo 
s2: |+ 
  Foo 
s3: |- 
  Foo

三：常用的字段

3.1 必须存在的属性

3.2 主要类型对象

3.3 额外的参数项

排查方法：
vim pod.yaml
---
apiVersion: v1 
kind : Pod 
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
    version: v1 
spec:
  containers:
   - name: app
     image: node04.flyfish/library/myapp:v1
   - name: test
     image: node04.flyfish/library/myapp:v1
---
kubectl apply -f pod.yaml

kubectl describe pod myapp-pod

明显运行的第二test 容器没有运行报错

kubectl logs myapp-pod -c test

端口被站用告警

删掉这个pod 
kubectl delete pod myapp-pod

---
apiVersion: v1 
kind : Pod 
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
    version: v1 
spec:
  containers:
   - name: app
     image: node04.flyfish/library/myapp:v1
----
删掉下面两行
kubectl create -f pod.yaml

四：容器生命周期

4.1： pod的生命周期

Pod 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的 Init
容器
Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点：
Ø Init 容器总是运行到成功完成为止
Ø 每个 Init 容器都必须在下一个 Init 容器启动之前成功完成
如果 Pod 的 Init 容器失败，Kubernetes 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而，
如果 Pod 对应的 restartPolicy 为 Never，它不会重新启动

4.1.1 容器的initc

因为 Init 容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：
Ø 它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这
些实用工具的
Ø 它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建
镜像没必要 FROM 另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似 sed、 awk、 python 或 dig
这样的工具。
Ø 应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。
Ø Init 容器使用 Linux Namespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因
此，它们能够具有访问 Secret 的权限，而应用程序容器则不能。
Ø 它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以 Init 容
器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。

init-pod.yaml
-----------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
 containers:
 - name: myapp-container
   image: busybox
   command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
 initContainers:
 - name: init-myservice
   image: busybox
   command: ['sh', '-c', 'until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2;
done;']
 - name: init-mydb
   image: busybox
   command: ['sh', '-c', 'until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']
---
kubectl apply -f init-pod.yaml

vim myservice.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376
----
kubectl apply -f myservice.yaml

vim myservice2.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: mydb
spec:
 ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9377
----
kubectl apply -f myservice2.yaml

1. 在 Pod 启动过程中，Init 容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动(pase)。每个容器必须在下一个
容器启动之前成功退出
2. 如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据 Pod 的 restartPolicy 指定的策略
进行重试。然而，如果 Pod 的 restartPolicy 设置为 Always，Init 容器失败时会使用RestartPolicy 策略
3. 在所有的 Init 容器没有成功之前，Pod 将不会变成 Ready 状态。Init 容器的端口将不会在Service 中进行聚集。 正在初始化中的 Pod 处于 Pending 状态，但应该会将 Initializing 状态设置为 true
4. 如果 Pod 重启，所有 Init 容器必须重新执行
5.  对 Init 容器 spec的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改 Init容器的 image 字段，等价于重启该 Pod
6. Init 容器具有应用容器的所有字段。除了 readinessProbe，因为 Init 容器无法定义不同于完成
（completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行
7. 在 Pod 中的每个 app 和 Init 容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证
时抛出错误

4.1.2 容器的探针

探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 Handler。有三种类型的处理程序：
1.ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
2. TCPSocketAction：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
3. HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get请求。如果响应的
状态码大于等于200 且小于 400，则诊断被认为是成功的
每次探测都将获得以下三种结果之一：
   成功：容器通过了诊断。
   失败：容器未通过诊断。
   未知：诊断失败，因此不会采取任何行动
探针的两种方案：
livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将
受到其 重启策略 的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success
readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的
所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。如果容
器不提供就绪探针，则默认状态为 Success
Pod hook （钩子）是由 Kubernetes  管理的 kubelet  发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进
程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时为 Pod  中的所有容器都配置 hook
Hook  的类型包括两种：
   exec ：执行一段命令
   HTTP ：发送 HTTP 请求
PodSpec  中有一个 restartPolicy  字段，可能的值为 Always 、 OnFailure  和 Never 。默认为
Always 。 restartPolicy  适用于 Pod  中的所有容器。 restartPolicy  仅指通过同一节点上的
kubelet  重新启动容器。失败的容器由 kubelet  以五分钟为上限的指数退避延迟（ 10 秒， 20 秒， 40
秒 ... ）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如 Pod  文档 中所述，一旦绑定到一个节点， Pod  将
永远不会重新绑定到另一个节点。
Pod  的 status  字段是一个 PodStatus 对象， PodStatus 中有一个 phase  字段。
Pod  的相位（ phase ）是 Pod  在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或 Pod  的综合汇
总，也不是为了做为综合状态机
Pod  相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定 Pod  有其他的
phase 
挂起（ Pending ）： Pod  已被 Kubernetes  系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间
包括调度 Pod  的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间
运行中（ Running ）：该 Pod  已经绑定到了一个节点上， Pod  中所有的容器都已被创建。至少有一个容
器正在运行，或者正处于启动或重启状态
成功（ Succeeded ）： Pod  中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启
失败（ Failed ）： Pod  中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容
器以非 0  状态退出或者被系统终止
未知（ Unknown ）：因为某些原因无法取得 Pod  的状态，通常是因为与 Pod 

readinessProbe-httpget.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: wangyanglinux/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index1.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
---
kubectl apply -f readinessProbe-httpget.yaml 

进入pod 的命令
kubectl exec readiness-httpget-pod -it -- /bin/sh

vim livenessProbe-exec.yaml 
----
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
    - name: liveness-exec-container
      image: busybox
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
      livenessProbe:
        exec:
          command: ["test","-e","/tmp/live"]
        initialDelaySeconds: 1
        periodSeconds: 3
----
kubectl apply -f livenessProbe-exec.yaml

vim live-httpd.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: wangyanglinux/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
      timeoutSeconds: 10
---  
kubectl apply -f live-httpd.yaml 

vim live-tcp.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-tcp
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: wangyanglinux/myapp:v1
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 1
      tcpSocket:
        port: 8080
      periodSeconds: 3
---
kubectl apply -f live-tcp.yaml

4.1.3 启动、退出动作

vim stop-start.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecycle-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: wangyanglinux/myapp:v1
    lifecycle:
      postStart:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler > /usr/share/message"]
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the poststop handler > /usr/share/message"]
---
kubectl apply -f stop-start.yaml

pod 的分类：
  自主式pod： pod 的退出，此类型的pod 将不会被创建
  控制器类管理的pod： 在控制器的生命周期里面，始终要维持pod 的副本数目