Docker容器技術(shù)與應(yīng)用湖北輕工職業(yè)技術(shù)學院Kubernetes概述及基本操作項目6項目背景隨著容器技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)對容器化應(yīng)用的管理和部署需求日益增長。傳統(tǒng)方式難以滿足應(yīng)用大規(guī)模、高效運行的要求。Kubernetes應(yīng)運而生，作為Google開源的容器編排引擎，能有效解決這些問題。Kubernetes概述及基本操作項目6

Kubernetes是Google開源的容器編排引擎，它提供了自動化部署、大規(guī)模可伸縮、應(yīng)用容器化管理等功能。本項目通過兩個任務(wù)介紹了Kubernetes的發(fā)展及其基本操作，并以RHEL8.1操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，介紹了使用kubeadm安裝Kubernetes集群的方法和kubectl命令的使用方法。項目六：Kubernetes概述及基本操作目錄任務(wù)6.1、Kubernetes概述任務(wù)6.2、Kubernetes的基本操作Kubernetes概述回顧1、Kubernetes的概念及架構(gòu)。2、Kubernetes集群的安裝方法。知識目標理解kubectl命令的使用方法。能力目標掌握kubectl的運維命令。素質(zhì)目標鍛煉學生溝通交流的能力。培養(yǎng)自主鉆研的工匠精神。工程師小王在編寫完Kubernetes安裝手冊后，為利于公司相關(guān)技術(shù)人員對Kubernetes集群管理內(nèi)容的了解，編寫了kubectl命令手冊，以方便公司相關(guān)技術(shù)人員學習。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作任務(wù)要求6.2kubectl概述Kubectl是Kubernetes命令行工具，它是Kubernetes的主要管理工具之一。通過kubectl，用戶可以與Kubernetes集群進行交互，管理容器、Pod、服務(wù)、部署等各種資源對象。Kubectl的主要功能包括以下幾個方面：部署應(yīng)用：kubectl可以用來創(chuàng)建、更新和刪除部署、副本集、DaemonSet等應(yīng)用資源。管理Pod：kubectl可以用來創(chuàng)建、更新和刪除Pod，以及查看Pod的狀態(tài)、日志和運行情況等。管理服務(wù)：kubectl可以用來創(chuàng)建、更新和刪除服務(wù)資源，并查看服務(wù)的狀態(tài)和IP地址等。管理配置：kubectl可以用來管理Kubernetes中的配置信息，包括ConfigMap和Secret等。擴容與縮容：kubectl可以用來擴容和縮容部署和副本集等資源對象。訪問KubernetesAPI：kubectl可以用來訪問KubernetesAPI，以便于查詢和修改Kubernetes資源對象。調(diào)試應(yīng)用：kubectl可以用來調(diào)試應(yīng)用程序，包括查看Pod日志、執(zhí)行進入容器等操作?？傊?，kubectl是Kubernetes中最常用的命令行工具之一，它提供了豐富的功能，使得用戶可以方便地管理和操作Kubernetes集群。6.2任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2kubectl概述kubectl是Kubernetes集群的命令行工具。使用kubectl能夠?qū)罕旧磉M行管理，并能夠在集群上進行容器化應(yīng)用的安裝部署。kubectl命令格式如下。kubectl[command][TYPE][NAME][flags]其各參數(shù)說明如下。（1）command：指定要對資源執(zhí)行的操作的子命令。（2）TYPE：指定要操作的資源對象，資源對象區(qū)分英文字母大小寫。（3）NAME：指定要操作資源的名稱，名稱區(qū)分英文字母大小寫。如果省略名稱，則會顯示所有的資源。（4）flags：指定可選的參數(shù)任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2kubectl概述flag參數(shù)的選項及作用如表6-1所示。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2kubectl概述flag參數(shù)的選項及作用如表6-1所示。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2kubectl概述kubectl命令支持命令自動補全功能。在Linux系統(tǒng)下，可執(zhí)行以下操作添加kubectl命令自動補全功能。#yum-yinstallbash-completion#echo"source<(kubectlcompletionbash)">>~/.bashrc任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令1．kubectlapply命令kubectlapply命令主要利用相關(guān)的配置文件對集群對象執(zhí)行增、改操作。其命令格式如下。kubectlapply-fFILENAME[options]-f參數(shù)后添加YAML或JSON格式的資源配置文件。如果配置文件中的資源在集群中不存在，則創(chuàng)建這個資源；如果存在，則根據(jù)配置對資源字段進行更新。例如，利用deployment-nginx.yaml配置文件創(chuàng)建資源的代碼如下。#kubectlapply-fdeployment-nginx.yaml任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令2．kubectlcreate命令kubectlcreate命令主要根據(jù)配置文件或輸入的代碼創(chuàng)建集群的資源。其命令格式如下。kubectlcreate-fFILENAME[flags]例如，創(chuàng)建各類資源的示例如下。#kubectlcreate-f./my-manifest.yaml //創(chuàng)建資源#kubectlcreate-f./my1.yaml-f./my2.yaml //使用多個文件創(chuàng)建資源#kubectlcreate-f./dir //使用目錄中的所有清單文件創(chuàng)建資源也可以直接使用子命令[namespace/secret/configmap/serviceaccount]等創(chuàng)建相應(yīng)的資源。#kubectlcreatedeploymentmy-dep--image=busybox//創(chuàng)建一個deployment任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的區(qū)別1.設(shè)計理念kubectlcreate屬于

命令式（Imperative）管理：直接告訴Kubernetes做什么（例如：“創(chuàng)建一個資源”）。適用于一次性操作，如臨時創(chuàng)建資源，不關(guān)注后續(xù)變更管理。kubectlapply屬于

聲明式（Declarative）管理：告訴Kubernetes期望的最終狀態(tài)是什么（例如：“確保資源按這個YAML文件定義的狀態(tài)存在”）。適用于長期維護資源，支持持續(xù)更新和狀態(tài)合并。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的區(qū)別行為kubectlcreatekubectlapply資源存在時的操作報錯（資源已存在，無法重復創(chuàng)建）自動合并變更（更新現(xiàn)有資源）輸入依賴必須指定文件（如

-ffile.yaml）必須指定文件（如

-ffile.yaml）底層機制直接調(diào)用KubernetesAPI的

Create

操作調(diào)用

Apply

操作（基于差異合并的PATCH）版本控制無版本記錄通過注解（last-applied-configuration）記錄配置歷史任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的區(qū)別如何選擇？場景推薦命令臨時創(chuàng)建資源，無需后續(xù)更新kubectlcreate長期維護資源，需持續(xù)更新kubectlapply更新已被其他方式修改過的資源kubectlapply--force（謹慎使用）完全覆蓋現(xiàn)有資源配置（非合并）kubectlreplace-ffile.yaml任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令3．kubectldelete命令kubectldelete命令可用于刪除對象。其命令格式如下。kubectldelete(-fFILENAME\|TYPE[NAME\|/NAME\|-llabel\|–all])[flags]例如，刪除各類對象的示例如下。#kubectldelete-fxxx.yaml //刪除一個配置文件對應(yīng)的資源對象#kubectldeletepod,servicebazfoo //刪除名稱為baz或foo的Pod和Service#kubectldeletepods,services-lname=myLabel //-l參數(shù)可以刪除包含指定Label的資源對象#kubectldeletepodfoo--grace-period=0--force //強制刪除一個Pod任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令4．kubectlreplace命令kubectlreplace命令用于對已有的資源進行更新、替換操作。其命令格式如下。kubectlreplace-fFILENAMEkubectlreplace命令可更新副本數(shù)量、修改Label、更改image版本等，但名稱不能更新。如果更新Label，則原有標簽的Pod將會與更新Label后的rc斷開連接，并會創(chuàng)建指定副本數(shù)的新Pod，但是默認不會刪除原有的Pod。#kubectlreplace-f./pod.json//使用pod.json中的數(shù)據(jù)替換Pod#kubectlreplace--force-f./pod.json //強制替換、刪除原有資源，創(chuàng)建新資源任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令5．kubectlpatch命令kubectlpatch命令用于在容器運行時對容器屬性進行修改。其命令格式如下。kubectlpatch(-fFILENAME\|TYPENAME\|TYPE/NAME)–patchPATCH[flags]例如，修改容器屬性的示例如下。#kubectlpatchnodek8s-node-1-p'{"spec":{"unschedulable":true}}' //使用patch更新Node#kubectlpatch-fnode.json-p'{"spec":{"unschedulable":true}}' //使用patch更新“node.json”文件中指定類型和名稱的節(jié)點#kubectlpatchpodrc-nginx-2-kpiqt-p'{"metadata":{"labels":{"app":"nginx-3"}}}' //使用patch將Pod的Label修改為app=nginx-3任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令6．kubectlget命令kubectlget命令用于獲取并列出一個或多個資源的信息。其命令格式如下。kubectlget(-fFILENAME\|TYPE[NAME\|/NAME\|-llabel])[–watch][–sort-by=FIELD][[-o\|–output]=OUTPUT_FORMAT][flags]例如，列出各類資源信息的示例如下。#kubectlgetall //列出所有資源對象#kubectlgetservices //列出所有命名空間中的所有服務(wù)#kubectlgetrc,services //列出所有命名空間中的所有Replication和Service信息#kubectlgetpods--all-namespaces //列出所有命名空間中的所有Pod信息任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令6．kubectlget命令例如，列出各類資源信息的示例如下。#kubectlgetpods-owide //列出所有Pod并顯示詳細信息#kubectlgetdeploymentmy-deployment //列出指定名稱的Deployment的信息#kubectlget-ojsonpodweb-pod-13je7 //以JSON格式輸出一個Pod信息#kubectlget-fpod.yaml-ojson //輸出pod.yaml配置文件中指定資源對象和名稱的Pod信息，并以JSON格式進行輸出任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令7．kubectldescribe命令kubectldescribe命令用于獲取資源的相關(guān)信息。其命令格式如下。kubectldescribe(-fFILENAME\|TYPE[NAME_PREFIX\|/NAME\|-llabel])[flags]例如，獲取資源相關(guān)信息的示例如下。#kubectldescribenodesmy-node //查看節(jié)點my-node的詳細信息#kubectldescribepodsmy-pod //查看Podmy-pod的詳細信息任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令8．kubectllogs命令kubectllogs命令用于查看日志信息。其命令格式如下。kubectllogs[-f][-p](POD|TYPE/NAME)[-cCONTAINER][options]例如，輸出日志信息的示例如下。#kubectllogsmy-pod //輸出單容器Podmy-pod的日志到標準輸出控制臺上#kubectllogsnginx-78f5d695bd-czm8z-cnginx//輸出多容器Pod中的某個nginx容器的日志任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令8．kubectllogs命令#kubectllogs-lapp=nginx //輸出所有包含app-nginx標簽的Pod日志#kubectllogs-fmy-pod //加上-f參數(shù)表示跟蹤日志，類似于tail-f#kubectllogsmy-pod-p //輸出該Pod的上一個退出容器的實例日志，在Pod容器異常退出時很有用#kubectllogsmy-pod--since-time=2018-11-01T15:00:00Z //指定時間戳輸出日志任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令9．kubectlscale命令kubectlscale命令用于設(shè)置副本的數(shù)量。其命令格式如下。kubectlscale(-fFILENAME\|TYPENAME\|TYPE/NAME)–replicas=COUNT[–resource-version=version][–current-replicas=count][flags]例如，設(shè)置資源副本的示例如下。#kubectlscale--replicas=4rs/foo //將foo中Pod副本的數(shù)量設(shè)置為4#kubectlscale--replicas=3-ffoo.yaml 任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令9．kubectlscale命令

//將由foo.yaml配置文件中指定的資源對象和名稱標識的Pod資源副本數(shù)量設(shè)置為3#kubectlscale--current-replicas=2--replicas=3deployment/mysql //如果當前副本數(shù)為2，則將其擴展至3#kubectlscale--replicas=5rc/foorc/barrc/baz //設(shè)置多個RC中Pod副本的數(shù)量任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令10．kubectlrolling-update命令

kubectlrolling-update命令用于滾動更新，即在不中斷業(yè)務(wù)的情況下更新Pod。其命令格式如下。kubectlrolling-updateOLD_CONTROLLER_NAME([NEW_CONTROLLER_NAME]–image=NEW_CONTAINER_IMAGE\|-fNEW_CONTROLLER_SPEC)[flags]說明：對于已經(jīng)部署并且正在運行的業(yè)務(wù)，rolling-update提供了不中斷業(yè)務(wù)的更新方式。rolling-update每次啟動一個新的Pod，等新Pod完全啟動后再刪除一個舊的Pod，重復此過程，直到替換掉所有舊的Pod。rolling-update需要確保新的Pod有不同的名稱、版本和標簽，否則會報錯。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令10．kubectlrolling-update命令

#kubectlrolling-updatefrontend-v1frontend-v2--image=image:v2在滾動升級的過程中，如果發(fā)生了失敗或者配置錯誤，則可隨時執(zhí)行回滾操作。#kubectlrolling-updatefrontend-v1frontend-v2–rollback任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

kubectlexec命令類似于Docker的exec命令。kubectlrun命令類似于Docker的run命令。kubectlcp命令用于Pod和外部文件的交換。kubectlcluster-info命令可查看集群信息。kubectlcordon、kubectluncordon、kubectldrain命令可用于節(jié)點管理。任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

例如，kubectl其他命令的使用示例如下。#kubectlexecmy-pod--ls/ //在已存在的容器中執(zhí)行命令（在只有一個容器的情況下）#kubectlexecmy-pod-cmy-container--ls/ //在已存在的容器中執(zhí)行命令（在Pod中有多個容器的情況下）#kubectlrun-i--ttybusybox--image=busybox--sh任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作相關(guān)知識6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

//以交互式Shell的方式運行Pod#ubectlcp/tmp/foo_dir<some-pod>:/tmp/bar_dir //復制宿主機本地文件夾到Pod中#kubectlcp<some-namespace>/<some-pod>:/tmp/foo/tmp/bar //將Pod中的文件復制到宿主機本地目錄中#kubectlcordonmy-node //標記my-node不可調(diào)度#kubectldrainmy-node //清空my-node以待維護#kubectluncordonmy-node //標記my-node可調(diào)度實訓目的（1）掌握Kubernet集群下部署nginx的方法。（2）掌握Kubectl基本命令的使用。6.2任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作項目實訓（在Kubernetes下部署nginx服務(wù)）實訓步驟1.任務(wù)環(huán)境準備本任務(wù)選用兩臺部署在VMwareWorkstation16中的虛擬機，虛擬機均已預先安裝Redhat8.1運行環(huán)境。各虛擬主機基本配置信息表如表6-1所示。表6-1各虛擬主機基本配置信息表6.2任務(wù)6.2Kubernetes的基本操作項目實訓主機名IP地址虛擬機CPU/內(nèi)存節(jié)點角色k8s-master192.168.100.101/242vcpus/8GB管理節(jié)點