2022-03-08 day100 kubernetes pod限制和ingress

Pod资源限制
在学习docker的时候我们知道容器可以使用Linux系统的CGroup技术限制内存和CPU的使用率，那么POD应该如何限制容器的CPU和内存资源

资源限制官方文档

https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/manage-resources-containers/

resources 资源的意思

image.png

[root@master ~/k8s_yml/resources]# vim nginx-pod.yml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        memory: 50Mi
        cpu: 100m
      limits:
        memory: 100Mi
        cpu: 500m

request 请求容器被调度的最低资源
memory 内存
cpu 处理器
limit 极限容器使用的最高资源

注意：
如果只设置了limits，则requests默认和limits的值是一样的
如果只设置了requests，则limits默认和requests的值是一样的

数值的转换
1 CPU = 1000m
0.5 CPU = 500m
1 Mib = 1024 Kib
1 MB = 1000 KB

image.png

pod资源限制创建的pod分三类
有保证的

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        memory: 50Mi
        cpu: 100m
      limits:
        memory: 100Mi
        cpu: 500m

当一个pod里面起两个容器，有一个资源限制配置不完整也是不稳定

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx-v1
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        memory: 50Mi
        cpu: 100m
      limits:
        memory: 100Mi
        cpu: 500m


  - name: nginx-v2
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        cpu: 100m
      limits:
        memory: 100Mi

不稳定的----配了资源限制但是不完整-cpu或内存有一个没有配置--cpu用超了不会被杀掉最多限制，但是内存用超了肯定会被杀掉

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        memory: 50Mi
      limits:
        cpu: 500m

尽最大努力-最不靠墙-最先被杀掉的---就是没有配置pod资源限制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.14.0
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

HPA介绍
HAP通过收集来的监控指标分析所有Pod的负载情况，并且根据我们设定好的标准来自动扩容收缩 ReplicationController、 Deployment、ReplicaSet 或 StatefulSet 中的 Pod 数量

参考文档

https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale-walkthrough/

image.png

使用之前要安装一个一个组建，Metrics Server（度量）
设置触发条件

POD cpu超过50%
最大数量：10个
当cpu超过70%，让deployment创建3个pod----》当cpu超过60%，让deployment创建4个pod-----》当cpu超过55%，让deployment创建6个pod------如果降低50%就不创建pod
---------------------------最多只能创建10个pod

测试步骤；
先下载镜像，但是镜像在国外地址

image.png

下载完成后
所有的node节点都要导入这个镜像到宿主机上，包括master主机

image.png

0.安装Metrics Server
先下载项目的yaml文件

wget https://github.com/kubernetes-sigs/metrics- server/releases/download/v0.4.0/components.yaml

image.png

由于默认的镜像是从google云下载的，所以需要一些手段先下载下来，然后再导入本地的节点中。components 组成，构成意思

image.png

修改配置文件：

    spec:
      hostNetwork: true                                                     #使用host网络模式
      containers:
      - args:
        - --cert-dir=/tmp
        - --secure-port=4443
        - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
        - --kubelet-use-node-status-port
        - --kubelet-insecure-tls                                  #跳过证书检查
        image: metrics-server:v0.4.0                         #修改本地镜像
        imagePullPolicy: IfNotPresent

image.png

创建资源：
kubectl apply -f components.yaml

image.png

这一块是往apiserver注册一些信息，用我这里面指令，官方写的不需要深究

image.png

因为它是namespac（命名空间）资源类型，且属于系统层所以这个命令查看不了

常用的资源类型（{$resourceType}）有：

po（pod）
ns（命名空间namespace）
instance（实例）
svc（service服务）：定义了一个 Pod 的逻辑分组，一种可以访问它们的策略（微服务）。
cm（configMap）：存储全局配置变量的，将分布式系统中不同模块的环境变量统一到一个对象中管理。
ds（deamonSet）：在每台计算节点上运行一个守护进程（如日志采集等）,有时pod处于pending可能是因为某个deamonSet没起来。
deploy（deployment）：用于启动（上线/部署）一个Pod或者ReplicaSet。这个如果有问题，那么其他依赖它来部署的资源就肯定不会正常了。

kubectl get 列出资源！

接下来进入正题，首先来了解一下 k8s 中最最最常用的命令kubectl get，要记住，k8s 把所有的东西都抽象成了资源，而kubectl get就是用来查看这些资源的。最常见的资源就是 pod 。

什么是 pod？pod(豆荚)。pod 的概念其实和docker中的容器非常相似。他是 k8s 中的最小工作单位。你可以把 pod 理解成一个一个的小机器人，而 k8s 抽象出来的大资源池就是他们的工厂。

pod 和 docker 容器的关系？pod 将一个或多个docker容器封装成一个统一的整体进行管理并对外提供服务。

不仅我们自己的服务是要包装成 pod 的，就连 k8s 自己也是运行在一堆 pod 上。接下来就让我们查看一下 k8s 的 pod ：

kubectl get pod -n kube-system-n参数指定了要查看哪个命名空间下的 pod 。k8s 所有的 pod 都被放置在kube-system命名空间下。

什么是命名空间？命名空间namespace，是 k8s 中”组“的概念，提供同一服务的 pod 就应该被放置同一命名空间下，而不是混杂在一起。k8s 可以用命名空间来做权限控制。如果不指定的话， pod 将被放置在默认的命名空间default下。

在master节点上执行
执行了kubectl get pod -n kube-system命令后，你就可以看到如下内容：

image.png

配置清单里面，配置了master节点上运行

image.png

1.定制一个压测的镜像

创建目录

mkdir HPA
cd HPA

image.png

创建首页文件

cat > index.php << 'EOF'
<?php
  $x = 0.0001;
  for ($i = 0; $i <= 1000000; $i++) {
    $x += sqrt($x);
  }
  echo "OK!";
?>
EOF

image.png

创建dockerfile

cat > dockerfile << 'EOF'
FROM php:5-apache
ADD index.php /var/www/html/index.php
RUN chmod a+rx index.php
EOF

image.png

构建镜像

docker build -t php:v1 .

image.png

发送到其他节点

docker save php:v1 > php.tar
scp php.tar 10.0.0.11:/opt/
scp php.tar 10.0.0.12:/opt/

并导入镜像

image.png

节点导入镜像

docker load < /opt/php.tar

2.创建deployment类型的压测镜像
cat >php-dp.yaml<< 'EOF'
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: php-apache
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
run: php-apache
template:
metadata:
labels:
run: php-apache
spec:
containers:
- image: php:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: php-apache
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
resources:
requests:
cpu: 200m

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: php-apache
labels:
run: php-apache
spec:
ports:

port: 80
selector:
run: php-apache
EOF

image.png

3.创建HPA资源
cat > php-hpa.yaml <<EOF
apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: php-apache
spec:
maxReplicas: 10
minReplicas: 1
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: php-apache
targetCPUUtilizationPercentage: 50
EOF

image.png

查看所有的资源类型--因为安装了hpa组件

image.png

压测步骤：
1.定制一个压测的镜像
2.创建deployment类型的压测镜像
3.创建hpa资源
4.压测
5.观察pod创建情况

kubectl get hpa
kubectl describe hpa php-apache

image.png

4.压测

while true; do wget -q -O- http://10.1.138.77; done

IP地址是clusterIP

image.png

5.观察POD创建情况

image.png

结果：发现创建不能超过10个pod，结束压测就会销毁压测（5分钟左右销毁）

Ingress服务

NodePort缺点
1.没有ingress之前，pod对外提供服务只能通过NodeIP:NodePort的形式，但是这种形式有缺点，一个节点上的PORT不能重复利用。比如某个服务占用了80，那么其他服务就不能在用这个端口了。
2.NodePort是4层代理，不能解析7层的http，不能通过域名区分流量
3.为了解决这个问题，我们需要用到资源控制器叫Ingress，作用就是提供一个统一的访问入口。工作在7层
4.虽然我们可以使用nginx/haproxy来实现类似的效果，但是传统部署不能动态的发现我们新创建的资源，必须手动修改配置文件并重启。
5.适用于k8s的ingress控制器主流的有nginx-ingress和traefik

image.png

安装部署nginx-ingress
我们可以直接使用kubernetes官方自带的nginx-ingress控制清单来部署

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress- nginx/master/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml -O nginx- ingress.yaml

3.修改资源配置文件
这里我们主要修改三个地方
1.Deployment类型修改为Demoset类型
2.Pod网络修改为HostPort
3.镜像地址修改为阿里云

294 kind: DaemonSet
323           image: registry.aliyuncs.com/google_containers/nginx-ingress-controller:v0.48.1@sha256:e9fb216ace49dfa4a5983b183067e97496e7a8b307d2093f4278cd550c303899

377           ports:
378             - name: http
379               containerPort: 80
380               protocol: TCP
381               hostPort: 80
382             - name: https
383               containerPort: 443
384               protocol: TCP
385               hostPort: 443
386             - name: webhook
387               containerPort: 8443
388               protocol: TCP
389               hostPort: 8443
390           volumeMounts:
391             - name: webhook-cert
392               mountPath: /usr/local/certificates/
393               readOnly: true

image.png

kubectl apply -f nginx-ingrss-20210810.yml

image.png

经过查询不在这个命名空间里

image.png

但是他有一个专门命名空间

image.png

kubectl get pod -n ingress-nginx

image.png

先创建一个nginx-dp.yml

[root@master ~/k8s_yml/ingress]# cat nginx-dp.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-dp
  labels:
    app: nginx-dp
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-dp
  template:
    metadata:
      name: nginx-dp
      labels:
        app: nginx-dp
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

再创建一个nginx-ingress.yaml

[root@master ~/k8s_yml/ingress]# cat nginx-ingress.yaml 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
spec:
  rules:
  - host: nginx.k8s.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: ImplementationSpecific
        backend:
          service:
            name: nginx-svc
            port:
              number: 80

再次创建一个nginx-svc-cluster.yaml

[root@master ~/k8s_yml/ingress]# cat nginx-svc-cluster.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
  labels: 
    app: nginx-svc
spec:
  selector:
    app: nginx-dp
  ports:
  - name: nginx
    port: 80 
    targetPort: 80
  type: ClusterIP

图示

image.png

window电脑添加host解析

image.png

任意一个node节点主机名

image.png

浏览器测试访问

image.png

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创建目录

创建首页文件

创建dockerfile

构建镜像

发送到其他节点

节点导入镜像

Ingress服务

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