Docker kubernetes基礎教程
Docker kubernetes基礎教程
什麼是kubernetes
Kubernetes 這個名字源自希臘語，意思是“舵手”，也是“管理者”，“治理者”和“cybernetic”的源頭。k8s 是Kubernetes的簡稱（用數字『8』替代中間的8個字母『ubernete』）。
對於現代Web服務，使用者希望應用程式7×24全天候可用，開發人員希望每天多次部署這些應用程式的更新版本。
容器化幫助打包軟體以實現這些目標，使應用程式能夠以簡單快速的方式釋出和更新，而無需停機。
Kubernetes可幫助你確保這些容器化應用程式隨時隨地執行，並幫助它們找到工作所需的資源和工具。
Kubernetes是一個可用於生產環境的開源平臺，它的設計結合了Google在容器編排方面積累的豐富經驗和社群中的最佳創意。
建立叢集
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k8s協調一個高度可用的計算機叢集，這些計算機被連線起來工作，就好像是一個單獨的單元。
k8s以更有效的方式自動化跨叢集分發和排程應用程式容器。
1個k8s叢集由以下2部分組成：
master：協調叢集
nodes：執行應用程式的work節點
啟動(僅google互動教程)
minikube start
檢視版本
kubectl version
獲取nodes
kubectl get nodes
部署應用
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當你運行了k8s叢集，你就可以在上面部署容器化的應用程式。具體來說，你需要建立k8s Deployment 配置。
Deployment會指示k8s如何建立、更新你的應用程式。當你建立了1個Deployment， k8s master會把應用程式例項分配到不同的Node。
應用程式例項建立後，k8s Deployment控制器會持續進行監控這些例項，一旦例項所在的節點宕機或者被刪除，k8s Deployment控制器就換換掉它。這其實提供了一種自我故障修復和維護的機制。
部署應用
kubectl run kubernetes-bootcamp –image= ofollow,noindex" target="_blank">gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v1 –port=8080
獲取Deploy情況
kubectl get deployments
開啟proxy(對外暴露服務)
kubectl proxy
獲取pods列表
kubectl get pods
訪問服務(POD_NAME來自於上一步)
curl https://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/pods/$POD_NAME/proxy/
探索應用
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Pods和Nodes
pods：
pod是k8s的1個抽象概念，代表1組docker應用程式例項和他們共享的資源（儲存，網路及埠等），舉例來說，一個pod可以是下面這2個container組成：
1.1個nodejs應用container
2.1個上述nodejs應用提供資料的container
pods是k8s的原子單位，當我們在k8s上部署應用時，部署程式會建立內建container的Pods（而不是直接建立container），每個pod都會繫結到Nodes，當節點故障時，相同的pods會遷移到叢集中的其他Nodes。
Nodes:
Pod通常執行在Node上，Node是k8s的工作機，它可以是物理機也可以是虛擬機器。1個Node可以擁有多個Pods，k8s master會在Nodes之間排程Pods。
每個Node都有至少支援執行功能：
Kubelet：處理k8s master與Node之間的通訊
contaienr執行環境：Docker/rkt，用於執行應用程式
最常用的kubectl命令：
kubectl get pods nodes rc/services：列出資源
kuubectl describe XXXX(同上)：顯示資源詳情
kubectl logs $POD_NAME：列印pod中的某個container的日誌
kubectl exec $POD_NAME：在pod的某個container中執行命令（類似docker exec）
對外公開應用程式
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使用service暴露應用程式
事實上node是有生命週期的，當node工作機掛掉的時候，執行在該node上的Pods也會丟失，ReplicationController 會通過建立新Podsl來動態的驅動叢集回到期望的狀態以便保持應用程式繼續執行。
舉個例子：
1個圖片處理的後端有3個replicas Pods，這些replicas都是可替代的，前端系統不需要關心這些replicas，即便Pod丟失或者重建。
實際上，k8s中的每個Pod都有1個獨立的IP，即使這些Pod在相同的Node機器。所以這裡需要有一種機制，自動協調Pods之間的更改，這樣應用程式才能持續正常工作。
service是k8s的1個抽象概念，它定義了1組pods的邏輯集合及訪問策略。service是一系列獨立pods之間的鬆散組合。像其他的k8s物件一樣，service也通過yaml和json來定義。
儘管每個Pod都有獨立的IP，但是如果沒有service，這些IP就不會暴露到叢集之外。service允許你的應用程式接收流量。
service可以通過type欄位定義為以下內容：
ClusterIP：內部ip，使得service可以在叢集內部被訪問
NodePort：以NAT的方式，在每個Node的相同埠上暴露服務，使得service可被叢集外部訪問。
LoadBalancer：建立一個對外的負載均衡在雲服務上面（如果支援的話），同時為service分配一個固定的內部IP。
ExternalName：通過返回cname記錄暴露一個service（使用任意的名字）
service會把流量路由到一系列pods。service是一個抽象概念，它允許k8s中的pod死亡、複製重建而不對應用程式產生影響。不同Pods之間的發現、路由，都由k8s service處理。
service通過lable和selector來匹配
建立並對外暴露服務
kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp –type=”NodePort” –port 8080
檢視服務
kubectl describe services/kubernetes-bootcamp
獲取Node埠
export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='{{(index .spec.ports 0).nodePort}}’)
echo NODE_PORT=$NODE_PORT
訪問service服務
curl $(minikube ip):$NODE_PORT
部署程式會為Pod建立label，可以通過以下命令檢視部署及label
kubectl describe deployment
檢視pods
kubectl get pods -l run=kubernetes-bootcamp
檢視service
kubectl get services -l run=kubernetes-bootcamp
為pod增加新名字
kubectl label pod $POD_NAME app=v1
刪除service（外部無法訪問，但內部依然可訪問，service只是抽象概念）
kubectl delete service -l run=kubernetes-bootcamp
執行多個應用程式例項
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應用程式伸縮性
前面，我們已經建立了1個deployment，並且通過service對外進行公開暴露。deployment只建立了1個pod來執行我們的應用程式，但是隨著流量的增長，我們需要水平擴充套件應用程式，以滿足使用者的需求。
擴充套件通過改變deplyment中的replicas數量來完成。
擴充套件deployment將確保使用可用資源建立新的Pod並將其安排到Node。
k8s也支援autoscaling自動伸縮，這裡不會詳談，當然，伸縮到0也是可能的，這會終止該deployment下所有的Pod。
執行應用程式的多個例項就需要在例項間分發流量。service內建了負載均衡器用於在deployment的Pods直接分發網路流量。service會通過端點持續監控執行的Pods，以確保流量只分發到可用的Pod。
獲取deployments
kubectl get deployments
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
kubernetes-bootcamp 1 1 1 1 21s
DESIRED顯示的是replicas的數量， CURRENT顯示的是當前執行的replicas數量，UP-TO-DATE顯示的是已更新的replicas數量，AVALIABLE顯示的是使用者可用的replicas數量。
擴充套件deployment
kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp –replicas=4
檢視pods資訊
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
kubernetes-bootcamp-5c69669756-8v6d9 1/1 Running 0 1m 172.18.0.7 minikube
kubernetes-bootcamp-5c69669756-fqtvp 1/1 Running 0 1m 172.18.0.6 minikube
kubernetes-bootcamp-5c69669756-m86tg 1/1 Running 0 6m 172.18.0.2 minikube
kubernetes-bootcamp-5c69669756-znz7b 1/1 Running 0 1m 172.18.0.5 minikube
1箇舊的Pod（AGE=6m），3個新的Pod（AGE=1m）
當你運行了多個應用程式例項，當然是希望能夠滾動更新而不進行停機的，這部分內容會在後面講到。
滾動更新（rolling updates）
使用者希望應用程式全天候都能夠穩定可用，但是開發人員希望一天內部署多次更新的版本。在k8s裡面，這通過滾動更新來完成。滾動更新允許deployment的更新通過增加更新Pods來實現。新的Pods會被安排到可用的Node節點。
前面，我們已經把應用程式擴充套件為多個例項。這其實是執行更新，而不影響應用程式可用性的1個要求。
預設的，滾動更新期間，Pod的最大不可用數量（禁用數量）和建立的新Pod最大數量都是1（意即逐個Pod進行更新）。當然，這個值是可以修改的（可改為具體數字或百分比）。
在k8s裡，更新是有版本管理的，任何Deployment都能回滾到之前的版本。
更新過程（預設配置）：
禁用1箇舊Pod，建立1個新Pod，持續進行，直到全部Pod都更新完成。
更新Pod
kubectl set image deployments kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin kubernetes-bootcamp:v2
回滾Pod
kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp
經典案例
無狀態應用程式：
PHP+Redis留言板 Example: Deploying PHP Guestbook application with Redis – Kubernete s
有狀態應用程式：
StatefulSet基本概念： StatefulSet Basics – Kubernete s
WordPress+MYSQL+持久資料卷 Example: Deploying WordPress and MySQL with Persistent Volumes – Kubernete s
參考文件
Kubernetes – Hello World 指南 – 中文文 檔 可能已經過期，但仍有參考意義