Fork me on GitHub
Fork me on GitHub

Kubernetes资源清单定义

发表于   |   更新于   |   分类于 ，   |   阅读次数

资源和对象

Kubernetes之上常用的资源，它把所有内容都抽象为资源，把资源实例化出来后称为对象。
Kubernetes核心资源：

  • workload： 工作负载型资源，运行应用程序，对外提供服务。
    Pod, ReplicaSet, Deployment, StatefulSet, DaemonSet, Job, Cronjob, …
  • 跟服务发现及均衡相关：
    Service, Ingress, …
  • 配置与存储相关：
    Volume, CSI：还支持容器存储接口来对接第三方存储卷, ConfigMap, Secret, DownwardAPI
  • 集群级的资源：上面提到的都是配置在名称空间级别的资源。只不过没指都是default名称空间的。而有些资源需要在集群级别定义。
    Namespace, Node, Role, ClusterRole, RoleBinding, ClusterRoleBinding
  • 元数据型资源：
    HPA：能够自动去调整其他资源的元数据信息。
    PodTemplate, LimitRange

资源清单示例

在上一篇博文中，我们使用了命令去创建了一些资源。在创建这些资源时，除了使用命令去创建，还可以使用配置清单来创建。举例看看配置清单是什么样子的：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
[root@spark32 ~]# kubectl get pods
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
client-69fd89d767-95nqt        1/1     Running   1          2d15h
myapp-5bc569c47d-qq8lb         1/1     Running   0          2d18h
myapp-5bc569c47d-stvj9         1/1     Running   0          2d18h
myapp-5bc569c47d-tzlsf         1/1     Running   0          2d18h
nginx-deploy-55d8d67cf-wf28j   1/1     Running   0          2d19h
[root@spark32 ~]# kubectl get pod myapp-5bc569c47d-qq8lb -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: "2019-08-02T06:54:36Z"
  generateName: myapp-5bc569c47d-
  labels:
    pod-template-hash: 5bc569c47d
    run: myapp
  name: myapp-5bc569c47d-qq8lb
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: ReplicaSet
    name: myapp-5bc569c47d
    uid: f241ea22-b4eb-11e9-9e1c-60a44c223099
  resourceVersion: "13132088"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/myapp-5bc569c47d-qq8lb
  uid: 64232e79-b4f2-11e9-9e1c-60a44c223099
spec:
  containers:
  - image: ikubernetes/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: myapp
    resources: {}
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
      name: default-token-wb7fl
      readOnly: true
  dnsPolicy: ClusterFirst
  enableServiceLinks: true
  nodeName: ubuntu31
  priority: 0
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  securityContext: {}
  serviceAccount: default
  serviceAccountName: default
  terminationGracePeriodSeconds: 30
  tolerations:
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/not-ready
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/unreachable
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  volumes:
  - name: default-token-wb7fl
    secret:
      defaultMode: 420
      secretName: default-token-wb7fl
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2019-08-02T06:54:46Z"
    status: "True"
    type: Initialized
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2019-08-02T06:54:49Z"
    status: "True"
    type: Ready
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2019-08-02T06:54:49Z"
    status: "True"
    type: ContainersReady
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2019-08-02T06:54:36Z"
    status: "True"
    type: PodScheduled
  containerStatuses:
  - containerID: docker://bebf87f526684a20413175bce9f9aa2382bd000ef5b9446c49e390d585e04db8
    image: ikubernetes/myapp:v1
    imageID: docker-pullable://ikubernetes/myapp@sha256:9c3dc30b5219788b2b8a4b065f548b922a34479577befb54b03330999d30d513
    lastState: {}
    name: myapp
    ready: true
    restartCount: 0
    state:
      running:
        startedAt: "2019-08-02T06:54:48Z"
  hostIP: 172.16.206.31
  phase: Running
  podIP: 10.244.2.12
  qosClass: BestEffort
  startTime: "2019-08-02T06:54:46Z"

【说明】：
apiVersion: v1
指定该对象属于k8s的哪个api版本，或者叫api组。这叫api群组的名称和版本。我们给定apiversion时有两个部分组成，group/version。如果group省略，表示core，核心组，最根本的资源。

kind: Pod
资源类别，Pod、控制器、service都是资源。

metadata：
元数据。内部嵌套了很多二级字段，甚至三级字段来定义。

spec:
可以理解为“规格”。我们要去定义接下来要创建的资源对象应该具有什么样的特性，或者应该满足什么样的规范。比如说容器有几个，每个容器应该用什么镜像文件来创建。包括它的容忍度，能容忍哪些污点。这也是资源对象中一个最重要的字段，因为它正是用来定义我们所期望的资源应该拥有什么样的特性。而后靠控制器来确保它的特性能够被满足。

status:
spec用来让用户定义一个资源对象应该所处的目标状态。而status则是显示当前这个资源的当前状态。如果当前状态和目标状态不一样怎么办？应该以目标状态为准。k8s保证当前状态无限向目标状态靠近或转移从而能满足用户期望。因此从这个角度讲，status应该是只读的，因为会动态维护。而spec是用户定义的。

创建资源的方法

1.在定义资源时，apiserver仅接收JSON格式的资源定义；
之前通过kubectl run创建一个deployment的时候，run命令被自动把我们给的内容转成了JSON格式而已。但JSON格式写起来太重量级了，而yaml格式几乎没有冗余数据。人更容易理解和记忆的是yaml格式的。

2.提供yaml格式的配置清单
apiserver可自动将其转为JSON格式，而后在执行。JSON格式对于apiserver才是根本。

资源的配置清单详解

大部分资源的配置清单都有5个一级字段组成：

apiVersion: group/version

api版本。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
# kubectl api-versions
admissionregistration.k8s.io/v1beta1
apiextensions.k8s.io/v1beta1
apiregistration.k8s.io/v1
apiregistration.k8s.io/v1beta1
apps/v1
apps/v1beta1
apps/v1beta2
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/v1beta1
coordination.k8s.io/v1
coordination.k8s.io/v1beta1
events.k8s.io/v1beta1
extensions/v1beta1
networking.k8s.io/v1
networking.k8s.io/v1beta1
node.k8s.io/v1beta1
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

资源所属群组，k8s把apiserver中所支持的api有多少种，分组来管理。
分组的好处是：如果不分组，假设将来要更新一个，牵一发而动全身。而现在分成组以后，如果某一组当中的改变了，我们只需要改这一个组就可以了，其他组不受影响，可以继续使用。另外，组还加了版本号，同一个群组的多个不同版本还可以并存。Pod是最核心的资源，所以属于核心群组v1。像控制器Deployment、ReplicaSet等属于应用程序管理的资源，属于群组apps/v1。在创建Deployment的时候，可以使用apps/v1，也可以使用apps/v1beta1，或者apps/v1beta2。如果某一组标记为beta，意味着属于公测版。不同的版本，对于同一个资源来讲，可支持的字段有可能是不一样的。

kind

资源类别

metadata

元数据

  • name，对象名称
  • namespace: 对象属于哪个名称空间的
  • labels：标签
  • annotation：资源注解
  • uid：系统自己生成的，不要自己去定义。自己去定义有可能冲突。
  • 每个资源的引用PATH：基于HTPP
    /api/GROUP/VERSION/namespaces/NAMESPACE/TYPE/NAME

spec

期望的状态。disired state。
不同的资源类型，spec中所需要嵌套的字段不尽相同。字段这么多，我们可能无法全部记下来，可以通过命令行来查看文档。比如查看Pod清单定义文档：

1
[root@spark32 ~]# kubectl explain pods


1
[root@spark32 ~]# kubectl explain pods.metadata


1
[root@spark32 ~]# kubectl explain pods.spec


1
[root@spark32 ~]# kubectl explain pods.spec.containers


status

资源当前状态，current state。
该字段由Kubernetes集群维护，用户不能定义和删除。

清单定义示例

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
[root@spark32 ~]# mkdir manifests
[root@spark32 ~]# cd manifests/
[root@spark32 manifests]# vim pod-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    command:
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "sleep 3600"


【说明】：

  • containers的值是个对象列表，列表我们使用 [] 或者 - 来引导。
    容器名、容器镜像。一个pod内可以有多个容器。
  • 对于busybox这个镜像启动起来运行的命令是shell，启动起来一会就挂了，所以需要需要额外改个命令来运行，使用command。command是个列表，可以使用[]，也可以使用 - 来引导。对于第一个镜像没有加command，表示运行镜像启动后默认的命令。

访问myapp服务：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
[root@spark32 manifests]# kubectl get pods -o wide
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
client-69fd89d767-95nqt        1/1     Running   1          2d16h   10.244.2.27   ubuntu31   <none>           <none>
myapp-5bc569c47d-qq8lb         1/1     Running   0          2d19h   10.244.2.12   ubuntu31   <none>           <none>
myapp-5bc569c47d-stvj9         1/1     Running   0          2d19h   10.244.2.13   ubuntu31   <none>           <none>
myapp-5bc569c47d-tzlsf         1/1     Running   0          2d19h   10.244.1.9    spark17    <none>           <none>
nginx-deploy-55d8d67cf-wf28j   1/1     Running   0          2d21h   10.244.1.5    spark17    <none>           <none>
pod-demo                       2/2     Running   0          12m     10.244.2.28   ubuntu31   <none>           <none>
[root@spark32 manifests]# curl 10.244.2.28
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>

查看日志：

进入Pod中的myapp容器：

删除这个Pod：

1
2
[root@spark32 manifests]# kubectl delete pod pod-demo
pod "pod-demo" deleted

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[root@spark32 manifests]# kubectl get pods -w
NAME                           READY   STATUS        RESTARTS   AGE
client-69fd89d767-95nqt        1/1     Running       1          2d17h
myapp-5bc569c47d-qq8lb         1/1     Running       0          2d20h
myapp-5bc569c47d-stvj9         1/1     Running       0          2d20h
myapp-5bc569c47d-tzlsf         1/1     Running       0          2d20h
nginx-deploy-55d8d67cf-wf28j   1/1     Running       0          2d21h
pod-demo                       2/2     Terminating   0          19m
pod-demo                       0/2     Terminating   0          19m
pod-demo                       0/2     Terminating   0          19m
pod-demo                       0/2     Terminating   0          19m
pod-demo                       0/2     Terminating   0          19m

再次创建这个Pod：

1
2
[root@spark32 manifests]# kubectl create -f pod-demo.yaml 
pod/pod-demo created

删除这个清单文件中定义的资源：

1
2
[root@spark32 manifests]# kubectl delete -f pod-demo.yaml       
pod "pod-demo" deleted

这个文件里定义的资源Pod是“自主式Pod”，不受任何控制器控制的，这种Pod一删除就没了。不像控制器控制的Pod，哪怕删了，也会根据副本数量进行重新创建。

kubectl管理资源的方式

有三种方式：

  • 命令式
  • 刚刚上面演示的配置清单式
  • 第三种也是清单，但要使用另外的命令。和第二种方式的区别为：第二种叫命令式资源清单，第三种叫声明式资源清单。使用声明式，我们可以确保资源尽可能地像我们声明的状态改变，而且可以随时改变我们的声明，并随时应用。后面的博文中将介绍使用声明式方式创建资源。