Kubernetes资源清单篇:如何创建资源?

时间:2022-05-10 01:45:32

Kubernetes中所有操作的内容,我们都称为“资源对象”,是由API Server基于HTTP/HTTPS接收并响应客户端的操作请求,是一种Restful风格的接口,将各种组件及操作内容都抽象成为标准的REST资源,如Namespace、Pod等,其中操作内容以JSON或yml格式数据进行操作。本文讲解的是Kubernetes中的最为重要的一节——资源清单,我们想要在Kubernetes中部署Pod、Service等资源对象,都需要通过资源清单的方式来部署,无论是通过命令kubectl,还是可视化控制台,都是离不开资源清单的定义,本文重点讲述资源清单如何定义、如何创建及使用。

 

1、资源分类

 

根据资源的功能进行资源分类,Kubernetes资源对象可分为:

  • 工作负载(Workload):Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob。
  • 发现和负载均衡(Discovery & LB):Service 、Ingress。
  • 配置和存储(Config & Storage):Volume(存储卷)、CSI(容器存储接口,可以扩展各种各样的第三方存储卷)。
  • 集群(Cluster):Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding(角色绑定)、ClusterRoleBinding(集群角色绑定)。
  • 元数据(Metadata):HPA、PodTemplate(Pod模板,用于让控制器创建Pod时使用的模板)、LimitRange(用来定义硬件资源限制的)。

一个应用通常需要多个资源的支撑,例如,使用Deployment资源管理应用实例(Pod)、使用ConfigMap资源保存应用配置、使用Service或Ingress资源暴露服务、使用Volume资源提供外部存储等。

2.资源清单

 

资源清单,等同于一个剧本,能够告诉我们每一步应该怎么去做,Kubernetes接收到这么一个剧本,就能够按照这个剧本去执行,以达到我们的预期。在Kubernetes中,一般都是通过定义资源清单的方式去创建资源。一般使用yaml格式的文件来创建符合我们预期期望的资源,这样的yaml文件我们称为资源清单。(也可以定义为json格式)如,创建一个Pod资源:

apiVersion: v1 

kind: Pod 

metadata: 

  name: vue-frontend 

  namespace: test 

  labels: 

    app: vue-frontend 

spec: 

  containers: 

  - name: vue-frontend 

    image: xcbeyond/vue-frontend:latest 

    ports: 

      - name: port 

        containerPort: 80 

        hostPort: 8080 

接下来,以Pod资源定义为例展开对资源清单的详细说明。

2.1 资源清单定义

yaml格式的Pod资源清单定义文件的完整内容如下:

apiVersion: v1 

kind: Pod    # 资源类别 

metadata:    # 资源元数据 

  name: string 

  namespace: string 

  labels: 

    - name: string 

  annotations: 

    - name: string 

spec:      # 资源期望的状态 

  containers:    # 容器列表 

    - name: string    # 容器名称,下面的属性均属于对该容器的定义或约束 

      image: string 

        imagePullPolicy: [Always|Never|IfNotPresent] 

      command: [string] 

      args: [string] 

      workingDir: string 

      volumeMounts: 

        - name: string 

          mountPath: string 

          readOnly: boolean 

      ports: 

        - name: string 

          containerPort: int 

          hostPort: int 

          protocol: string 

      env: 

        - name: string 

          value: string 

      resources: 

        limits: 

          cpu: string 

          memory: string 

        requests: 

          cpu: string 

          memory: string 

      livenssProbe: 

        exec

          command: [string] 

        httpGet: 

          path: string 

          port: number 

          host: string 

          scheme: string 

          httpHeaders: 

            - name: string 

              value: string 

          tcpSocket: 

            port: number 

          initialDelaySeconds: 0 

          timeoutSeconds: 0 

          periodSeconds: 0 

          successThreshold: 0 

          failureThreshold: 0 

……  

对各属性的详细说明如下表所示:(必选属性,是必须存在的,否则创建失败。)

Kubernetes资源清单篇:如何创建资源?

Kubernetes资源清单篇:如何创建资源?

Kubernetes资源清单篇:如何创建资源?

Kubernetes资源清单篇:如何创建资源?

上述列举的是常用的属性,如果想查看全部属性,可以使用命令kubectl explain pod:

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl explain pod 

KIND:     Pod 

VERSION:  v1 

 

DESCRIPTION: 

     Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is 

     created by clients and scheduled onto hosts. 

 

FIELDS: 

   apiVersion  <string> 

     APIVersion defines the versioned schema of this representation of an 

     object. Servers should convert recognized schemas to the latest internal 

     value, and may reject unrecognized values. More info: 

     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#resources 

 

   kind  <string> 

     Kind is a string value representing the REST resource this object 

     represents. Servers may infer this from the endpoint the client submits 

     requests to. Cannot be updated. In CamelCase. More info: 

     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#types-kinds 

 

   metadata  <Object> 

     Standard object's metadata. More info: 

     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#metadata 

 

   spec  <Object> 

     Specification of the desired behavior of the pod. More info: 

     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status 

 

   status  <Object> 

     Most recently observed status of the pod. This data may not be up to date

     Populated by the system. Read-only. More info: 

     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status 

查看属性说明,使用如下命令,如:查看pod.spec.containers

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl explain pod.spec.containers 

KIND:     Pod 

VERSION:  v1 

 

RESOURCE: containers <[]Object> 

 

DESCRIPTION: 

     List of containers belonging to the pod. Containers cannot currently be 

     added or removed. There must be at least one container in a Pod. Cannot be 

     updated. 

 

     A single application container that you want to run within a pod. 

 

FIELDS: 

   args  <[]string> 

     Arguments to the entrypoint. The docker image's CMD is used if this is not 

     provided. Variable references $(VAR_NAME) are expanded using the 

     container's environment. If a variable cannot be resolved, the reference in 

     the input string will be unchanged. The $(VAR_NAME) syntax can be escaped 

     with a double $$, ie: $$(VAR_NAME). Escaped references will never be 

     expanded, regardless of whether the variable exists or not. Cannot be 

     updated. More info: 

     https://kubernetes.io/docs/tasks/inject-data-application/define-command-argument-container/#running-a-command-in-a-shell 

 

   command  <[]string> 

     Entrypoint array. Not executed within a shell. The docker image's 

     ENTRYPOINT is used if this is not provided. Variable references $(VAR_NAME) 

     are expanded using the container's environment. If a variable cannot be 

     resolved, the reference in the input string will be unchanged. The 

     $(VAR_NAME) syntax can be escaped with a double $$, ie: $$(VAR_NAME). 

     Escaped references will never be expanded, regardless of whether the 

     variable exists or not. Cannot be updated. More info: 

     https://kubernetes.io/docs/tasks/inject-data-application/define-command-argument-container/#running-a-command-in-a-shell 

…… 

2.2 示例

在命名空间test中,定义一个名为frontend的Pod。

(1)定义命名空间

为了便于后期测试,特定义一个新的命名空间test。(如果命名空间test已存在,则无需再建)

命名空间test的资源清单文件test-namespace.yaml如下:

apiVersion: v1 

kind: Namespace 

metadata:    

  name: test 

执行kubectl create命令创建该Namespace:

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl create -f test-namespace.yaml  

namespace/test created 

(2)定义Pod

定义一个名为frontend的Pod,由一个容器组成,资源清单文件frontend-pod.yaml如下:

apiVersion: v1 

kind: Pod 

metadata: 

  name: frontend 

  namespace: test 

  labels: 

    app: frontend 

spec: 

  containers: 

  - name: frontend 

    image: xcbeyond/vue-frontend:latest 

    ports: 

      - name: port 

        containerPort: 80 

        hostPort: 8080 

执行kubectl create命令创建该Pod:

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl create -f frontend-pod.yaml  

pod/frontend created 

通过命令kubectl get pods -n 查看,创建Pod的状态:

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl get pods -n test 

NAME       READY   STATUS   RESTARTS   AGE 

frontend   1/1     Runing   0          79s