第五章: kubernetes-05 运行应用

5.1 Deployment

5.1.1 运行Deployment

kubectl create namespace k8test               　　　　　　　　　　　　　　　　  #  创建namespace
#kubectl run nginx-deployment -n k8test  --image=nginx:1.7.9 --replicas=2    # 运行deployment，不可用了
kubectl  run --generator=run-pod/v1 nginx-deployment -n k8test  --image=nginx:1.7.9 --replicas=2
kubectl get pods -n k8test
kubectl get deployment -n k8test        　 #  查看deployment
kubectl describe deployment -n k8test      # 查看deployment更详细的信息
kubectl get replicaset -n k8test           #  查看副本控制器
kubectl describe replicaset -n k8test      #   副本控制器详细信息
#
kubectl get replicaset -n k8test
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-748ff87d9d   2         2         2       8m28s

kubectl describe

$kubectl describe deployment  nginx-deployment -n k8test  
$kubectl describe replicaset  nginx-deployment-748ff87d9d -n k8test                            
Name:           nginx-deployment-748ff87d9d
Namespace:      k8test
Selector:       pod-template-hash=748ff87d9d,run=nginx-deployment
Labels:         pod-template-hash=748ff87d9d
                run=nginx-deployment
Annotations:    deployment.kubernetes.io/desired-replicas: 2
                deployment.kubernetes.io/max-replicas: 3
                deployment.kubernetes.io/revision: 1
Controlled By:  Deployment/nginx-deployment
Replicas:       2 current / 2 desired
Pods Status:    2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
  Labels:  pod-template-hash=748ff87d9d
           run=nginx-deployment
  Containers:
   nginx-deployment:
    Image:        nginx:1.7.9
    Port:         <none>
    Host Port:    <none>
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Events:
  Type    Reason            Age   From                   Message
  ----    ------            ----  ----                   -------
  Normal  SuccessfulCreate  11m   replicaset-controller  Created pod: nginx-deployment-748ff87d9d-vpfwg
  Normal  SuccessfulCreate  11m   replicaset-controller  Created pod: nginx-deployment-748ff87d9d-fhknq

总结一下运行deployment的过程：
　　A：用户通过kubectl创建deployment。
　　B：Deployment创建ReplicaSet。
　　C：ReplicaSet创建Pod。

5.1.2 命令 VS 配置文件

K8s两种创建资源的方式：
　　（1）用kubectl命令的方式直接创建：比如前面的创建deployment
　　（2）通过配置文件和kubectl apply创建，
　　 kubectl apply -f nignx.yml

编写app yaml文件

vim  nginx-deployment.yaml    
apiVersion: extensions/v1beta1    # 配置格式的版本
kind: Deployment                  # 创建的资源类型，这里是deployment                          
metadata:                         # 元数据
  name: nginx-deployment          # name是必须的元数据
spec:                             # spec是Deployment的规格说明
  replicas: 2　　　　　　　　　　　　 # 副本数量
  template:　　　　　　　　　　　　　 # Pod的模板
    metadata:                     # Pod的元数据，至少要定义label
      labels:
        app: web_server           # label的key和value可以随意指定
    spec:　　　　　　　　　　　　　　 # 描述Pod的规格，此部分定义Pod中每一个容器的属性，name和image是必须的
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9

布署app

$kubectl apply -f  nginx-deployment.yaml      
deployment.extensions/nginx-deployment created

查看服务

$ kubectl get deployment
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment      2/2     2            2           11s  
kubectl get  pods -n k8test
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment   1/1     Running   0          25m

5.1.3 Deployment配置文件简介

上面文件中介绍了各个字段的含义。
如何删除这些资源：

kubectl delete deployment nginx-deployment   # 删除之后deployment 和 pods就都没有了。
$ kubectl  delete -f nginx.yml     #这样也可以

5.1.4 伸缩(在线增加或减少Pod的副本数)

可以改replicas的数来更改Pod副本数量。默认不会将Pod调度到Master节点。当然，通过命令也可以将Master节点也当做Node来用。
如何使得Deployment的改动生效：
1）改动nginx.yml文件后，直接运行 kubeclt apply -f nginx.yml 就可以生效。
2） kubectl edit deployment deployment_XXXX, 改动后，保存，即刻生效。

vim nginx-deployment.yaml  #修改replicas: xx
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml 
ubectl get pods -o wide

5.1.5 Failover

当有一个Node故障时，k8s会检测到，并且Pod状态会变成Unknown, 其他状态良好的Node上回创建新Pod来保证Pod副本的数量

5.1.6 用label控制Pod的位置

默认，Scheduler会将Pod调度到所有可用的Node。但是有时希望将Pod部署到指定的Node，比如将有大量磁盘IO的Pod部署到配置了SSD的Node;或者Pod需要GPU，需要运行在配置了GPU的节点上。
K8s通过label来实现这个功能
　label是key-value对，各种资源都可以设置label，灵活添加各种自定义属性。比如执行如下命令标注node k8s-node-122132073 是配置了SSD的节点。

$\color{red}{label操作}$

#添加label
$kubectl label node k8s-node-122132073  disktype=ssd
node/k8s-node-122132073 labeled
$kubectl get node --show-labels 
#删除
$kubectl label node k8s-node-122132073 disktype-  
$kubectl get node --show-labels

编辑nginx-deployment.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 4
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web_server
    spec:
      containers:
      - name: nginx-dp
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
       nodeSelector:
        disktype: ssd

$kubectl get pod -o wide

在Pod模板的spec里通过nodeSelector指定将此Pod部署到具有label具有disktype=ssd的node上。
然后查看pod运行情况：发现Pod都运行在指定的node上了。

5.2 DaemonSet

Deployment部署的副本Pod会分布在各个Node上，每个node都可能运行好几个副本。
DaemonSet的不同之处是：每个Node上最多只能运行一个副本。其典型应用场景：
（1）在集群的每个节点上运行存储Daemon,比如glusterd或ceph
（2）在每个节点上运行日志收集Deamon,比如flunentd或 logstash。
（3）在每个节点上运行监控Deamon，比如Prometheus Node Exporter或collectd.

 kubectl get daemonset  -n kube-system
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR                     AGE
kube-flannel-ds-amd64     3         3         3       3            3           beta.kubernetes.io/arch=amd64     7d3h
kube-flannel-ds-arm       0         0         0       0            0           beta.kubernetes.io/arch=arm       7d3h
kube-flannel-ds-arm64     0         0         0       0            0           beta.kubernetes.io/arch=arm64     7d3h
kube-flannel-ds-ppc64le   0         0         0       0            0           beta.kubernetes.io/arch=ppc64le   7d3h
kube-flannel-ds-s390x     0         0         0       0            0           beta.kubernetes.io/arch=s390x     7d3h
kube-proxy                3         3         3       3            3           beta.kubernetes.io/os=linux       7d3h

5.2.1 kube-flannel-ds

kubectl edit daemonSet kube-flannel-ds-amd64 --namespace=kube-system

5.2.2 kube-proxy

$ kubectl edit daemonSet kube-proxy --namespace=kube-system

5.2.3 运行自己的daemonSet

vim node_exporter.yml
kubectl apply -f  node_exporter.yml

5.3 Job

Job适于：
（1）一次性任务，比如批处理，运行完就销毁
（2）定期执行的任务，比如Cronjob

vim myjob.yml
apiVersion: batch/v1               # Job的apiVersion
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo", "hell k8s job! "]
      restartPolicy: Never        # 在什么情况下会重启容器，对于job可以是Never or OnFailure。  对于controller（deployment）可以是Always

$ kubectl apply -f myjob.yml
job.batch/myjob created
$kubectl get job 
NAME    COMPLETIONS   DURATION   AGE
myjob   1/1           10s        11s

查看信息

$kubectl get job 
$kubectl get pods
myjob-tscmv                           0/1     Completed   0          6m48s
$kubectl logs -f  myjob-tscmv
hell k8s job!

5.3.1 Pod失败的情况

kubectl delete -f myjob.yml 
vim myjob.yml 
      restartPolicy: OnFailure 
$kubectl apply -f myjob.yml 
$kubectl get pods 
NAME                                  READY   STATUS             RESTARTS   AGE
myjob-9dwmw                           0/1     CrashLoopBackOff   2          46s

5.3.2 Job的并行性

同时运行多个job，提高Job的执行效率。这个可以通过parallelism、completions设置。

5.3.3 定时Job

Cronjob是K8s提供的定时任务。

vim cronjob.yml
apiVersion: batch/v2alpha1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"               #每分钟启动一次
  jobTemplate:                        #job的模板
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            command: ["echo", "hell k8s cron job! "]
          restartPolicy: OnFailure

$kubectl apply -f cronjob.yml
error: unable to recognize "cronjob.yml": no matches for kind "CronJob" in version "batch/v2alpha1"

#创建任务失败。因为K8s默认没有enable cronjob
#修改配置
$vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml 
spec:
  containers:
  - command:
    - kube-apiserver
    - --runtime-config=batch/v2alpha1=true

$systemctl restart kubelet.service
# 查看是否生效
$ kubectl api-versions|grep v2
autoscaling/v2beta1
autoscaling/v2beta2
batch/v2alpha1
再次创建cronjob 
$ kubectl apply -f cronjob.yml
cronjob.batch/hello created

$kubectl get jobs
NAME               COMPLETIONS   DURATION   AGE
hello-1569410460   1/1           4s         57s
$kubectl get pods
hello-1569411420-lkzxm                0/1     Completed   0          2m30s
hello-1569411480-m5zvd                0/1     Completed   0          90s
hello-1569411540-rr4ws                0/1     Completed   0          30s

#停止服务
$kubectl delete -f cronjob.yml

停止服务
$kubectl delete -f cronjob.yml

【学习笔记05】每天5分钟，玩转kubernetes-05(运行应用)