原文作者：木環

原文連結：

https://developer.aliyun.com/article/726199

Kubernetes 核心概念

1. 目标概述

本文介紹一個簡單的 K8s 上手應用，希望通過這個簡單的實踐讓大家對 K8s 的核心概念有更深入的了解。

鞏固 Kubernetes 的基本概念
學會使用 Kubernetes 部署一個标準的“多層（multi-tier）”應用
了解 Kubernetes 裡如何通過 Pod，Deployment，Service 等 API 原語描述“應用”

2. 實驗概覽

完成此實驗後，可以掌握的能力有：

本實驗主要在 Kubernetes 叢集上部署一個名叫 guestbook 留言簿的 CURD (增查改删)應用。guestbook 是 Kubernetes 社群的一個經典的應用示例，它有一個 Web 界面來讓使用者進行 CURD 操作，然後向一個 Redis 主節點寫入資料，從多個 Redics 從節點讀去資料。

實驗分以下幾個步驟：

建立 Redis 主節點
建立 Redis 從節點叢集
建立 guestbook 應用
将 guestbook 應用通過 Service 暴露出來并進行通路
水準擴充 guestbook 應用

3. 所需資源：

一個完備的 Kubernetes 叢集。您可以選擇阿裡雲容器服務Kubernetes（ACK）進行上手操作。

可以用 Minikube 快速啟動一個單節點叢集（國内建議使用Minikube 中國版），也可以用雲上的 Kubernetes 叢集。本次實驗示範将使用阿裡雲容器服務提供的 Kubernetes 叢集，版本為 1.12。

你可以使用使用 kubectl version 檢視你的叢集版本同實驗版本一緻。

4. 實驗詳情

4.1 建立 Redis 主節點

在這裡，我們使用一個叫做 Deployment 的 API 對象，來描述單執行個體的Redis 主節點。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-master
  labels:
    app: redis
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: master
      tier: backend
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: master
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: master
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubeapps/redis
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 6379

我們需要把這個上述内容儲存為本地 YAML 檔案，名叫：

redis-master-deployment.yaml

。這個檔案主要定義了兩個東西：第一，Pod 裡的容器的鏡像是 redis；第二，這個 Deployment 的執行個體數（replicas）是 1，即指啟動一個 Pod。

然後，我們使用 Kubernetes 的用戶端，執行如下操作：

$  kubectl apply -f  redis-master-deployment.yaml
 deployment.apps/redis-master created

這一步完成後，Kubernetes 就會按照這個 YAML 檔案裡的描述為你建立對應的 Pod。這種使用方式就是聲明式 API 的典型特征。

接下來，我們可以檢視到這個 Pod：

$ kubectl get pods
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis-master-68979f4ddd-pg9cv   1/1     Running   0          49s

可以看到，Pod 已經進入了 Running 狀态，表示一切正常。這時，我們就可以檢視這個 Pod 裡的 Redis 的日志：

$ kubectl logs -f redis-master-68979f4ddd-pg9cv
1:C 26 Apr 2019 18:49:29.303 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
1:C 26 Apr 2019 18:49:29.303 # Redis version=5.0.4, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=1, just started
1:C 26 Apr 2019 18:49:29.303 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use redis-server /path/to/redis.conf
1:M 26 Apr 2019 18:49:29.304 * Running mode=standalone, port=6379.
1:M 26 Apr 2019 18:49:29.304 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
1:M 26 Apr 2019 18:49:29.304 # Server initialized
1:M 26 Apr 2019 18:49:29.304 * Ready to accept connections

4.2 為 Redis 主節點建立 Service

Kubernetes 裡要通路 Pod 最好通過 Service 的方式，這樣用戶端就不需要記錄 Pod 的 IP 位址了。我們的 guestbook 網站需要通路 Redis 主節點的 Pod，是以也要通過 Service 來做。這個 Service API 對象的定義如下所示：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-master
  labels:
    app: redis
    role: master
    tier: backend
spec:
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: 6379
  selector:
    app: redis
    role: master
    tier: backend

這個 Service 名叫 redis-master，它聲明用自己的 6379 端口代理 Pod 的 6379 端口。

我們還是把上述内容儲存成檔案然後讓 Kubernetes 為我們建立它：

$  kubectl apply -f redis-master-service.yaml
service/redis-master created

然後我們可以檢視一下這個 Service：

$ kubectl get service
NAME           TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP    181d
redis-master   ClusterIP   10.107.220.208   <none>        6379/TCP   9s

這時候，你就可以通過 10.107.220.208:6379 通路到這個 Redis 主節點。

4.3 建立 Redis 從節點叢集

我們這個示例中，有多個 Redis 從節點來共同響應讀請求。同樣的，我們還是通過 Deployment 來描述"一個服務由多個相同的 Pod 執行個體副本組成"這種語義。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-slave
  labels:
    app: redis
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: slave
      tier: backend
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: slave
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: slave
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubeapps/gb-redisslave:v1
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: env
        ports:
        - containerPort: 6379

在這個 Deployment 中，我們指定了

replicas: 2

，即這個 Deployment 會啟動兩個相同 Pod（Redis 從節點）。

此外，

gb-redisslave:v1

這個鏡像，會自動讀取

REDIS_MASTER_SERVICE_HOST

這個環境變量的值，也就是 Redis 主節點的 Service 位址，然後用它來組建叢集。這個環境變量是Kubernetes 自動根據 redis-master 這個 Service 名字，自動注入到叢集的每一個 Pod 當中的。

然後，我們建立 Redis 從節點：

$ kubectl apply -f redis-slave-deployment.yaml
deployment.apps/redis-slave created

這時候，我們就可以檢視這些從節點的狀态：

$ kubectl get pods
NAME                            READY   STATUS              RESTARTS   AGE
redis-master-68979f4ddd-pg9cv   1/1     Running             0          17m
redis-slave-78b464f5cd-2kn7w    0/1     ContainerCreating   0          37s
redis-slave-78b464f5cd-582bk    0/1     ContainerCreating   0          37s

4.4 為 Redis 從節點建立 Service

類似的，為了讓 guestbook 應用通路上述 Redis 從節點，我們還需要為它們建立一個 Service。在Kubernetes 裡，Service 可以通過 selector 選擇代理多個 Pod，并且負責負載均衡。這個Service 内容如下所示：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-slave
  labels:
    app: redis
    role: slave
    tier: backend
spec:
  ports:
  - port: 6379
  selector:
    app: redis
    role: slave
    tier: backend

建立和檢視 Service（注意：這裡 6379 端口使用了簡化寫法，就不需要寫明 targetPort 了）：

$ kubectl apply -f redis-slave-svc.yaml
service/redis-slave created

$ kubectl get services
NAME           TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP    181d
redis-master   ClusterIP   10.107.220.208   <none>        6379/TCP   16m
redis-slave    ClusterIP   10.101.244.239   <none>        6379/TCP   57s

這樣，你就可以通過 10.10.101.244:6379 通路到任何一個 Redis 從節點了。

4.5 建立 guestbook 應用

guestbook 應用本身，依然通過一個 Deployment 來描述，如下所示：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: guestbook
      tier: frontend
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubeapps/gb-frontend:v4
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: env
        ports:
        - containerPort: 80

這個 YAML 定義了一個 3 副本的 Deployment，即 guestbook 應用會啟動 3 個 Pod。

我們還是通過同樣的步驟建立這個 Deployment：

$ kubectl apply -f frontend.yaml
deployment.apps/frontend created

檢視 Pod 的狀态：

$ kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-78d6c59f4-2x24x   1/1     Running   0          3m4s
frontend-78d6c59f4-7mz87   1/1     Running   0          3m4s
frontend-78d6c59f4-sw7f2   1/1     Running   0          3m4s

4.6 為 guestbook 應用建立 Service

為了能夠讓使用者通路到 guestbook，我們也需要為 guestbook 來建立一個 Service，進而把這個應用以服務的形式暴露出來給使用者使用。

而為了能夠讓 Kubernetes 叢集以外的使用者，這個 Service 就必須是一個外部可通路的 Service。這個在 Kubernetes 裡有幾種做法。在雲上最常見的，是 LoadBalancer 模式。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  # 自建叢集隻能使用 NodePort 模式
  # type: NodePort 
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: guestbook
    tier: frontend

由于我的叢集由阿裡雲容器服務提供，是以像上面這樣直接用 LoadBalancer 模式即可。

$ kubectl apply -f frontend-service.yaml

$ kubectl get service frontend
NAME       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT(S)        AGE
frontend   ClusterIP   172.19.10.209   101.37.192.20     80:32372/TCP   1m

現在，你隻要用浏覽器打開 EXTERNAL-IP 對應的位址：

http://101.37.192.20:31323

，就可以通路到這個部署好的 guestbook 應用了。

而如果你是自建叢集，那就隻能用 NodePort 模式來實驗（上面 YAML 的注釋已經給出了使用方法）。需要注意的是 NodePort 由于安全性問題，不建議在生産環境中使用。

4.7 水準擴充 guestbook 應用

要通過 Kubernetes 來水準擴充你的應用以響應更多的請求非常簡單，隻需要如下一條指令：

$ kubectl scale deployment frontend --replicas=5
deployment.extensions/frontend scaled

你就會立刻看到你的 guestbook 應用的執行個體從 3 個變成了 5 個：

$ kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-78d6c59f4-2x24x   1/1     Running   0          14m
frontend-78d6c59f4-7mz87   1/1     Running   0          14m
frontend-78d6c59f4-chxwd   1/1     Running   0          19s
frontend-78d6c59f4-jrvfx   1/1     Running   0          19s
frontend-78d6c59f4-sw7f2   1/1     Running   0          14m

“阿裡巴巴雲原生微信公衆号（ID：Alicloudnative）關注微服務、Serverless、容器、Service Mesh 等技術領域、聚焦雲原生流行技術趨勢、雲原生大規模的落地實踐，做最懂雲原生開發者的技術公衆号。”

初識 K8s，建立一個 guestbook 留言簿應用 Kubernetes 核心概念

Kubernetes 核心概念

1. 目标概述

2. 實驗概覽

3. 所需資源：

4. 實驗詳情

4.1 建立 Redis 主節點

4.2 為 Redis 主節點建立 Service

4.3 建立 Redis 從節點叢集

4.4 為 Redis 從節點建立 Service

4.5 建立 guestbook 應用

4.6 為 guestbook 應用建立 Service

4.7 水準擴充 guestbook 應用

繼續閱讀

來自python的【條件控制/語句循環/break/continue/else/pass】一、條件控制二、語句循環

無法解析的外部符号 wmain，該符号在函數 "void cdecl mainCRTStartupHelper(struct HINSTANCE *,unsigned short con......

TestLink導出用例轉換工具(XML2Excel)

YAML簡介和PyYAML安全操作YAML支援的類型YAML的優點：yaml的基本文法python操作

Small tricks

libsvm for python 安裝

學習軟體測試基礎測試第七天

Zeppelin 配置通路 REST APIApache Zeppelin Configuration REST API

【Torch】最簡潔logging使用指南

27. Remove Element(清單)題目代碼

Cloud Studio初體驗

使用 ctypes 進行 Python 和 C 的混合程式設計

【python】【資料處理】畫多元資料分布圖

【python】netconf協定對接管理裝置

「Python 網絡自動化」NETCONF —— Python 使用 NETCONF 管理配置 H3C 網絡裝置

在python中建立excel并寫入