Kubernetes 101

体验 Kubernetes 最简单的方法是跑一个 nginx 容器，然后使用 kubectl 操作该容器。Kubernetes 提供了一个类似于 docker run 的命令 kubectl run，可以方便的创建一个容器（实际上创建的是一个由 deployment 来管理的 Pod）：
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$ kubectl run --image=nginx:alpine nginx-app --port=80
2
deployment "nginx-app" created
3
$ kubectl get pods
4
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
5
nginx-app-4028413181-cnt1i   1/1       Running   0          52s
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等到容器变成 Running 后，就可以用 kubectl 命令来操作它了，比如
kubectl get - 类似于 docker ps，查询资源列表
kubectl describe - 类似于 docker inspect，获取资源的详细信息
kubectl logs - 类似于 docker logs，获取容器的日志
kubectl exec - 类似于 docker exec，在容器内执行一个命令
1
$ kubectl get pods
2
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
3
nginx-app-4028413181-cnt1i   1/1       Running   0          6m
4
​
5
$ kubectl exec nginx-app-4028413181-cnt1i -- ps aux
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USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
7
root         1  0.0  0.5  31736  5108 ?        Ss   00:19   0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
8
nginx        5  0.0  0.2  32124  2844 ?        S    00:19   0:00 nginx: worker process
9
root        18  0.0  0.2  17500  2112 ?        Rs   00:25   0:00 ps aux
10
​
11
$ kubectl describe pod nginx-app-4028413181-cnt1i
12
Name:          nginx-app-4028413181-cnt1i
13
Namespace:         default
14
Node:          boot2docker/192.168.64.12
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Start Time:        Tue, 06 Sep 2016 08:18:41 +0800
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Labels:        pod-template-hash=4028413181
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               run=nginx-app
18
Status:        Running
19
IP:            172.17.0.3
20
Controllers:       ReplicaSet/nginx-app-4028413181
21
Containers:
22
  nginx-app:
23
    Container ID:              docker://4ef989b57d0a7638ad9c5bbc22e16d5ea5b459281c77074fc982eba50973107f
24
    Image:                 nginx
25
    Image ID:              docker://sha256:4efb2fcdb1ab05fb03c9435234343c1cc65289eeb016be86193e88d3a5d84f6b
26
    Port:                  80/TCP
27
    State:                 Running
28
      Started:             Tue, 06 Sep 2016 08:19:30 +0800
29
    Ready:                 True
30
    Restart Count:             0
31
    Environment Variables:         <none>
32
Conditions:
33
  Type         Status
34
  Initialized      True
35
  Ready            True
36
  PodScheduled     True
37
Volumes:
38
  default-token-9o8ks:
39
    Type:          Secret (a volume populated by a Secret)
40
    SecretName:    default-token-9o8ks
41
QoS Tier:          BestEffort
42
Events:
43
  FirstSeen        LastSeen           Count      From               SubobjectPath              Type           Reason         Message
44
  ---------        --------           -----      ----               -------------              --------           ------         -------
45
  8m           8m             1          {default-scheduler}                       Normal         Scheduled          Successfully assigned nginx-app-4028413181-cnt1i to boot2docker
46
  8m           8m             1          {kubelet boot2docker}      spec.containers{nginx-app}         Normal         Pulling        pulling image "nginx"
47
  7m           7m             1          {kubelet boot2docker}      spec.containers{nginx-app}         Normal         Pulled         Successfully pulled image "nginx"
48
  7m           7m             1          {kubelet boot2docker}      spec.containers{nginx-app}         Normal         Created        Created container with docker id 4ef989b57d0a
49
  7m           7m             1          {kubelet boot2docker}      spec.containers{nginx-app}         Normal         Started        Started container with docker id 4ef989b57d0a
50
​
51
$ curl http://172.17.0.3
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<!DOCTYPE html>
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<html>
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<head>
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<title>Welcome to nginx!</title>
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<style>
57
    body {
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        width: 35em;
59
        margin: 0 auto;
60
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
61
    }
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</style>
63
</head>
64
<body>
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<h1>Welcome to nginx!</h1>
66
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
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working. Further configuration is required.</p>
68
<p>For online documentation and support please refer to
69
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
70
Commercial support is available at
71
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
72
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
73
</body>
74
</html>
75
​
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$ kubectl logs nginx-app-4028413181-cnt1i
77
127.0.0.1 - - [06/Sep/2016:00:27:13 +0000] "GET / HTTP/1.0" 200 612 "-" "-" "-"
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使用 yaml 定义 Pod
上面是通过 kubectl run 来启动了第一个 Pod，但是 kubectl run 并不支持所有的功能。在 Kubernetes 中，更经常使用 yaml 文件来定义资源，并通过 kubectl create -f file.yaml 来创建资源。比如，一个简单的 nginx Pod 可以定义为：
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apiVersion: v1
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kind: Pod
3
metadata:
4
  name: nginx
5
  labels:
6
    app: nginx
7
spec:
8
  containers:
9
  - name: nginx
10
    image: nginx
11
    ports:
12
    - containerPort: 80
Copied!
前面提到，kubectl run 并不是直接创建一个 Pod，而是先创建一个 Deployment 资源（replicas=1），再由与 Deployment 关联的 ReplicaSet 来自动创建 Pod，这等价于这样一个配置：
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apiVersion: extensions/v1beta1
2
kind: Deployment
3
metadata:
4
  labels:
5
    run: nginx-app
6
  name: nginx-app
7
  namespace: default
8
spec:
9
  replicas: 1
10
  selector:
11
    matchLabels:
12
      run: nginx-app
13
  strategy:
14
    rollingUpdate:
15
      maxSurge: 1
16
      maxUnavailable: 1
17
    type: RollingUpdate
18
  template:
19
    metadata:
20
      labels:
21
        run: nginx-app
22
    spec:
23
      containers:
24
      - image: nginx
25
        name: nginx-app
26
        ports:
27
        - containerPort: 80
28
          protocol: TCP
29
      dnsPolicy: ClusterFirst
30
      restartPolicy: Always
Copied!
使用 Volume
Pod 的生命周期通常比较短，只要出现了异常，就会创建一个新的 Pod 来代替它。那容器产生的数据呢？容器内的数据会随着 Pod 消亡而自动消失。Volume 就是为了持久化容器数据而生，比如可以为 redis 容器指定一个 hostPath 来存储 redis 数据：
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apiVersion: v1
2
kind: Pod
3
metadata:
4
  name: redis
5
spec:
6
  containers:
7
  - name: redis
8
    image: redis
9
    volumeMounts:
10
    - name: redis-persistent-storage
11
      mountPath: /data/redis
12
  volumes:
13
  - name: redis-persistent-storage
14
    hostPath:
15
      path: /data/
Copied!
Kubernetes volume 支持非常多的插件，可以根据实际需要来选择：
emptyDir
hostPath
gcePersistentDisk
awsElasticBlockStore
nfs
iscsi
flocker
glusterfs
rbd
cephfs
gitRepo
secret
persistentVolumeClaim
downwardAPI
azureFileVolume
vsphereVolume
使用 Service
前面虽然创建了 Pod，但是在 kubernetes 中，Pod 的 IP 地址会随着 Pod 的重启而变化，并不建议直接拿 Pod 的 IP 来交互。那如何来访问这些 Pod 提供的服务呢？使用 Service。Service 为一组 Pod（通过 labels 来选择）提供一个统一的入口，并为它们提供负载均衡和自动服务发现。比如，可以为前面的 nginx-app 创建一个 service：
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$ kubectl expose deployment nginx-app --port=80 --target-port=80 --type=NodePort
2
service "nginx-app" exposed
3
$ kubectl describe service nginx-app
4
Name:              nginx-app
5
Namespace:             default
6
Labels:            run=nginx-app
7
Selector:              run=nginx-app
8
Type:              ClusterIP
9
IP:                10.0.0.66
10
Port:              <unset>    80/TCP
11
NodePort:              <unset>    30772/TCP
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Endpoints:             172.17.0.3:80
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Session Affinity:          None
14
No events.
Copied!
这样，在 cluster 内部就可以通过 http://10.0.0.66 和 http://node-ip:30772 来访问 nginx-app。而在 cluster 外面，则只能通过 http://node-ip:30772 来访问。

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内容

使用 yaml 定义 Pod

使用 Volume

使用 Service