
什么是Kubernetes集群?
Kubernetes是一个来管理容器化应用程序的开源平台。如果您使用Docker将应用部署到多个服务器节点上,Kubernetes集群就可以管理您的服务器和应用,包括扩展、部署和滚动更新等操作。
Kubernetes集群由至少一个主节点和多个工作节点组成。主节点运行API服务器、调度程序和控制器管理器,并在集群中动态部署应用程序。
系统要求
要完成本指南的操作,您需要三台运行Ubuntu 16.04 LTS的服务器,每台服务器内存需在4GB以上。
开始前的准备
本文需要您首先完成如何在Kubernetes集群上安装,配置和部署NGINX指南的相关操作,并按照其中的步骤配置一个主节点和两个工作节点。
设置三台服务器主机名如下:
- 主节点:
kube-master
- 第一个工作节点:
kube-worker-1
- 第二个工作节点:
kube-worker-2
除非另有说明,否则以下的所有命令都将在kube-master
节点上执行。
Kubernetes Pods
每个Pod由一个或多个紧密耦合的容器组成,这些容器共享存储和网络等资源。Pod中的容器以Pod为单位启动、停止或复制。

创建部署
部署(Deployments)是可以管理Pod创建的高级对象,并支持声明性扩展和滚动升级等功能。
1.在文本编辑器中,创建nginx.yaml
配置文件并添加以下内容。
~/nginx.yaml
:
该文件包含了定义一个部署所需的所有必要信息,包括要使用的Docker镜像、副本数量以及容器端口。要了解关于配置部署的更多信息,请参阅官方文档。
2.创建您的第一个部署:
3.查看部署列表:
4.检查Pod状态:
5.要查看部署的创建节点,请添加-o wide
参数:
扩展部署
Kubernetes可以轻松扩展部署以添加或删除副本。
1.将副本的数量增加到8:
2.检查新副本的可用性:
3.可以使用同样的命令减少副本的数量:
滚动更新
通过部署来管理Pod允许您使用滚动更新(Rolling Upgrades)的功能。滚动更新是一种允许您在不停机的情况下更新应用程序版本的机制。Kubernetes确保至少有25%的Pod可随时提供服务,并会在删除旧Pod之前先创建新的Pod。
1.将容器的NGINX版本从 1.13 升级到 1.13.8:
与扩展过程类似,set
命令使用声明性方法:您只需指定所需的目标状态,控制器会管理完成该目标所需的所有任务。
2.检查更新状态:
3.你可以使用describe
命令手动检查应用程序版本:
4.如果发生错误,回滚(Rollout)将被挂起,系统将强制要求用户输入 CTRL + C 以取消更新。通过设置无效的NGINX版本来测试:
5.查看当前Pod状态:
可以看到名为nginx-server-7ddd985dd6-mpn9h
的Pod正在试图将NGINX更新到一个不存在的版本。
6.检查此Pod以获取该错误的更多详细信息:
7.由于在创建部署时使用了--record
参数,您可以通过以下命令检索完整的历史记录:
8.您可以使用undo
命令回滚到之前的工作版本:
9.要回滚到特定的版本,请使用--to-revision
选项以指定要回滚的目标版本:
Kubernetes服务
您现在已经有了一个运行三个Pod的部署,每个Pod都运行了一个NGINX应用。要将Pod发布到互联网,您需要创建一个 服务。在Kubernetes中,服务是一种抽象,允许随时访问Pod。服务会自动处理IP更改,更新以及扩展,因此在启用该服务后,只要运行的Pod保持活动状态,就可通过互联网访问您的应用程序。
1.配置一个测试服务。
~/nginx-service.yaml
:
2.创建服务:
3.检查新服务的状态:
服务正在运行并接受31738
端口上的连接。
4.测试服务:
5.使用describe
命令查看此服务的其他信息:
Kubernetes命名空间
命名空间是是一个逻辑环境,可以灵活的在多个团队或用户之间划分集群资源。
1.查看可用的命名空间:
顾名思义,如果未指定其他的命名空间,则您的部署将会放置在default
命名空间下。kube-system
为Kubernetes创建的对象保留,而kube-public
则对所有用户可用。命名空间可以通过.json
文件创建,也可以直接在命令行创建。
2.为 development 环境新建名为dev-namespace.json
的文件。
~/home/dev-namespace.json
:
3.在集群中创建命名空间:
4.再次查看命名空间:
上下文
要使用命名空间,您需要定义使用命名空间的 上下文(Context)。Kubernetes上下文保存在kubectl
配置文件中。
1.查看当前的配置:
2.检查您当前正在使用的上下文:
3.使用以下命令添加dev
上下文:
4.切换至dev
上下文/命名空间:
5.验证更改是否生效:
6.查看新的配置:
7.命名空间中的Pod对其他命名空间不可见。列出您的Pod来检查该特性:
系统提示“No resources found”,是因为您未在此命名空间中创建Pod或部署,不过您仍然可以添加--all-namespaces
参数来查看这些对象:
标签
Kubernetes中的任何对象都可以添加标签。标签是一组键值对,可以帮助用户基于各种特征更加轻松的组织、过滤并选择对象。
1.在此命名空间中创建一个测试部署,此部署将包含nginx
标签。
~/my-app.yaml
:
2.创建部署:
3.如果您只需在集群中查找特定的Pod,而不是列出所有Pod,那么在命令中添加-l
选项以按标签搜索通常更有效率:
这里仅列出了default
和development
命名空间中的Pod,因为它们的定义中包含nginx
标签。
Kubernetes节点
Kubernetes节点可以是物理机或虚拟机。可以将节点视为Kubernetes抽象模型中的最高级别。
1.列出您当前的节点:
2.要查看更多信息,添加-o
参数:
3.显示的信息大部分是自解释的,对于检查全部节点是否准备就绪而言非常有用。您可以使用describe
命令以获取特定节点的详细信息:
节点维护
Kubernetes提供了一种非常直接的办法使节点安全离线。
1.返回您正在运行NGINX服务的默认命名空间:
2.检查您的Pod:
3.在kube-worker-2
节点上禁止新Pod的创建:
4.检查您的节点状态:
5.要测试Kubernetes控制器和调度程序,请扩展您的部署:
6.再次查看您的Pod:
现在总共有10个Pod,但新Pod只在第一个节点中创建。
7.通知kube-worker-2
节点停止其运行的Pod:
8.检查上述命令对您Pod产生的效果:
9.您现在已经可以在不中断服务的情况下安全关闭kube-worker-2
节点。
10.完成维护后,通知控制器此节点可以再次进行调度:
参考资料