Kubernetes之YAML文件

发布时间:2020-02-15 17:50:32编辑:admin阅读(163)

    一、YAML 基础

    YAML是专门用来写配置文件的语言,非常简洁和强大,使用比json更方便。它实质上是一种通用的数据串行化格式。后文会说明定义YAML文件创建Pod和创建Deployment。

     

    YAML语法规则:

    • 大小写敏感

    • 使用缩进表示层级关系

    • 缩进时不允许使用Tal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

    • ”#” 表示注释,从这个字符一直到行尾,都会被解析器忽略

     

    在Kubernetes中,只需要知道两种结构类型即可:

    • Lists

    • Maps

     

    使用YAML用于K8s的定义带来的好处包括:

    • 便捷性:不必添加大量的参数到命令行中执行命令

    • 可维护性:YAML文件可以通过源头控制,跟踪每次操作

    • 灵活性:YAML可以创建比命令行更加复杂的结构

     

    YAML Maps

    Map顾名思义指的是字典,即一个Key:Value 的键值对信息。例如:

    ---apiVersion: v1
    kind: Pod

     

    注:--- 为可选的分隔符 ,当需要在一个文件中定义多个结构的时候需要使用。上述内容表示有两个键apiVersion和kind,分别对应的值为v1和Pod。

    Maps的value既能够对应字符串也能够对应一个Maps。例如:

    复制代码

    ---apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: kube100-site
      labels:
        app: web

    复制代码

     

    注:上述的YAML文件中,metadata这个KEY对应的值为一个Maps,而嵌套的labels这个KEY的值又是一个Map。实际使用中可视情况进行多层嵌套。

    YAML处理器根据行缩进来知道内容之间的关联。上述例子中,使用两个空格作为缩进,但空格的数据量并不重要,只是至少要求一个空格并且所有缩进保持一致的空格数 。例如,name和labels是相同缩进级别,因此YAML处理器知道他们属于同一map;它知道app是lables的值因为app的缩进更大。

    注意:在YAML文件中绝对不要使用tab键

    YAML Lists

    List即列表,说白了就是数组,例如:

    args -beijing -shanghai -shenzhen -guangzhou

     

    可以指定任何数量的项在列表中,每个项的定义以破折号(-)开头,并且与父元素之间存在缩进。在JSON格式中,表示如下:

    {  "args": ["beijing", "shanghai", "shenzhen", "guangzhou"]
    }

     

    当然Lists的子项也可以是Maps,Maps的子项也可以是List,例如:

    复制代码

    ---apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: kube100-site
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:    - name: front-end
          image: nginx
          ports:        - containerPort: 80
        - name: flaskapp-demo
          image: jcdemo/flaskapp
          ports: 8080

    复制代码

     

    如上述文件所示,定义一个containers的List对象,每个子项都由name、image、ports组成,每个ports都有一个KEY为containerPort的Map组成,转成JSON格式文件:

    {
      "apiVersion": "v1",
      "kind": "Pod",
      "metadata": {
            "name": "kube100-site",
            "labels": {
                "app": "web"
            },
    
      },
      "spec": {
            "containers": [{
                "name": "front-end",
                "image": "nginx",
                "ports": [{
                    "containerPort": "80"
                }]
            }, {
                "name": "flaskapp-demo",
                "image": "jcdemo/flaskapp",
                "ports": [{
                    "containerPort": "5000"
                }]
            }]
      }
    }

     

    二、使用YAML创建Pod

    创建Pod

    复制代码

    ---apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: kube100-site
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:    - name: front-end
          image: nginx
          ports:        - containerPort: 80
        - name: flaskapp-demo
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:        - containerPort: 5000

    复制代码

     

    上面定义了一个普通的Pod文件,简单分析下文件内容:

    • apiVersion:此处值是v1,这个版本号需要根据安装的Kubernetes版本和资源类型进行变化,记住不是写死的。

    • kind:此处创建的是Pod,根据实际情况,此处资源类型可以是Deployment、Job、Ingress、Service等。

    • metadata:包含Pod的一些meta信息,比如名称、namespace、标签等信息。

    • spe:包括一些container,storage,volume以及其他Kubernetes需要的参数,以及诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性。可在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的属性。

     

    下面是一个典型的容器的定义:

    复制代码

    …
    spec:
      containers:    - name: front-end
          image: nginx
          ports:        - containerPort: 80…

    复制代码

     

    上述例子只是一个简单的最小定义:一个名字(front-end)、基于nginx的镜像,以及容器将会监听的指定端口号(80)。

    除了上述的基本属性外,还能够指定复杂的属性,包括容器启动运行的命令、使用的参数、工作目录以及每次实例化是否拉取新的副本。 还可以指定更深入的信息,例如容器的退出日志的位置。容器可选的设置属性包括:

    name、image、command、args、workingDir、ports、env、resource、volumeMounts、livenessProbe、readinessProbe、livecycle、terminationMessagePath、imagePullPolicy、securityContext、stdin、stdinOnce、tty

     

    了解了Pod的定义后,将上面创建Pod的YAML文件保存成pod.yaml,然后使用Kubectl创建Pod:

    $ kubectl create -f pod.yaml
    pod "kube100-site" created

     

    可以使用Kubectl命令查看Pod的状态

    $ kubectl get pods
    NAME           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
    kube100-site   2/2       Running   0          1m

     

    注: Pod创建过程中如果出现错误,可以使用kubectl describe 进行排查。

     

    创建Deployment

    上述介绍了如何使用YAML文件创建Pod实例,但是如果这个Pod出现了故障的话,对应的服务也就挂掉了,所以Kubernetes提供了一个Deployment的概念 ,目的是让Kubernetes去管理一组Pod的副本,也就是副本集 ,这样就能够保证一定数量的副本一直可用,不会因为某一个Pod挂掉导致整个服务挂掉。

    ---
    apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: kube100-site
    spec:
      replicas: 2
      template:
        metadata:
          labels:
            app: web
        spec:
          containers:
            - name: front-end
              image: nginx
              ports:
                - containerPort: 80
            - name: flaskapp-demo
              image: jcdemo/flaskapp
              ports:
                - containerPort: 5000


    一个完整的Deployment的YAML文件如上所示,接下来解释部分内容:

    • 注意这里apiVersion对应的值是extensions/v1beta1,同时也需要将kind的类型指定为Deployment。

    • metadata指定一些meta信息,包括名字或标签之类的。

    • spec 选项定义需要两个副本,此处可以设置很多属性,例如受此Deployment影响的Pod的选择器等

    • spec 选项的template其实就是对Pod对象的定义

    • 可以在Kubernetes v1beta1 API 参考中找到完整的Deployment可指定的参数列表

    • 将上述的YAML文件保存为deployment.yaml,然后创建Deployment:

     

    三、使用k8s创建应用

    关于k8s的安装,请参考连接:

    https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/9947548.html

     

    本文就是基于此链接的环境来搭建的。

    新建yaml文件

    这里使用 jcdemo/flaskapp 镜像,来介绍,如何创建一个flask应用。

    登录到k8s主控端,也就是master节点。新建文件 flask.yaml

    vim flask.yaml

     

    内容如下:

    apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment 
    metadata: 
      name: flaskapp-1
    spec: 
      replicas: 1
      template: 
        metadata: 
          labels: 
            name: flaskapp-1
        spec: 
          containers: 
            - name: flaskapp-1
              image: jcdemo/flaskapp
              ports:
              - containerPort: 5000
    
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: flaskapp-1
      labels:
        name: flaskapp-1
    spec:
      type: NodePort
      ports:
      - port: 5000
        name: flaskapp-port
        targetPort: 5000
        protocol: TCP
        nodePort: 30005
      selector:
        name: flaskapp-1


    NodePort方式暴露服务的端口的默认范围(30000-32767)

     

    大概解释一下,这个yaml文件。它分为2部分。蓝色部分 提供节点,红色部分 暴露服务

    为什么要分为这2部分呢?因为蓝色部分,只是在 k8s部署了一个pod 节点。那么它对应的服务,比如flask,外部是不能直接访问的。

    怎么才能访问呢?必须 暴露服务才行。这就好比下面这个命令!

    docker run -it -p 30005:5000 flaskapp-port

     

    使用-p 参数将端口映射出来,其他服务器才能访问!

     

    这2个参数,就是要暴露的端口号,使用的是TCP协议

    protocol: TCP
    nodePort: 30005

     

    检验配置文件的正确性

    当你不确定声明的配置文件是否书写正确时,可以使用以下命令要验证:

    kubectl create -f flask.yaml --validate

     

    使用--validate只是会告诉你它发现的问题,仍然会按照配置文件的声明来创建资源,除非有严重的错误使创建过程无法继续,如必要的字段缺失或者字段值不合法,不在规定列表内的字段会被忽略。

     

    可以使用如下命令检查Deployment的列表:

    root@k8s-master001:~# kubectl get deploymentsNAME             DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
    flaskapp-1       1         1         1            0           18s

     

    查看pod状态

    root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wideNAME                              READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP                NODE
    flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p       0/1       ContainerCreating   0          27s       <none>            k8s-node002

     

    提示正在创建中,等待几秒钟,再次查看

    root@k8s-master001:~# kubectl get pods -o wideNAME                              READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP                NODE
    flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p       1/1       Running   0          31s       192.138.6.130     k8s-node002

     

    如果状态是 Running,并且出现了IP地址,那么表示部署成功了!

    如果状态不是Running,查看日志

    kubectl describe po flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p

     

    如果 出现错误,需要解决错误,将应用删除,使用命令

    这个是单个pod删除

    kubectl delete pods flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p

     

    如果需要删除flaskapp所有的pod,使用命令

    kubectl delete -f flask.yaml

     

    如果images更新了,修改yaml文件,重新应用一遍

    kubectl apply -f flask.yaml

     

     

    访问应用

    这个时候,就可以访问flask页面了

    root@k8s-master001:~# curl http://192.138.6.130:5000/
    <html><head><title>Docker + Flask Demo</title></head><body><table><tr><td> Start Time </td> <td>2018-Dec-04 09:25:51</td> </tr><tr><td> Hostname </td> <td>flaskapp-1-84b7f79cdf-bbp4p</td> </tr><tr><td> Local Address </td> <td>192.138.6.130</td> </tr><tr><td> Remote Address </td> <td>192.138.121.64</td> </tr><tr><td> Server Hit </td> <td>2</td> </tr></table></body></html>root@k8s-master001:~#

    我想直接使用windows 10访问flask,可不可呢?

    不可以!为什么?因为我的电脑不能直接访问 192.138.0.0/16 的网络。这个是k8s的pod 网络。

     

    添加路由

    首先需要在windows 10 中添加路由,比如:k8s主控端的地址为 192.168.0.102

    确保cmd打开时,以管理员身份运行,否则提示没有权限!

    在cmd中输入如下命令:

    route add 192.138.0.0 MASK 255.255.0.0 192.168.0.121

     

    设置nat规则

    登录到k8s 主控端,添加一个nat规则。

    其中 -s 是你的客户端网络,-d 是k8s 的 pod 网络。-o 指定网卡。tunl0是k8s集群,创建的。

    iptables -t nat -I POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -d 192.138.0.0/16 -o tunl0 -j MASQUERADE

     

    使用windos 10 访问flask页面,效果如下:

    1.png

    或者使用 http://node_ip:30005 也是可以访问的。

     

    本文参考链接:

    https://blog.csdn.net/phantom_111/article/details/79427144


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