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Kubernetes

产生背景

  • 一个利用运行所须要依赖的环境资源 

    CPU 执行具体的指令
内存 保留执行代码和长期变量
磁盘 保留利用须要读取和写入的文件
网卡 传输网络数据供给用拜访内部资源或被拜访
...

  • 利用部署 

     过来形式: 部署在一台机器上，以一个过程的形式运行

古代形式: 一个应用服务会用多个实例去撑持，以实现流量均摊和高可用

云原生时代: 主动依据流量拜访和机器资源 治理应用服务 多实例载

  • 要解决的问题 

     资源调度, 即一个利用要部署在一群机器外面的那些机器上

依据机器的残余资源来调度, 即 CPU 内存 利用拜访规定 域名 域名转发规定

外围定义

  • 一个用来治理 跨机器的容器化的利用，提供利用部署、运维、扩大等性能的开源零碎
  • 容器化利用能够了解为一个镜像，蕴含应用服务自身和其依赖的环境资源，跨机器部署时可无需再反复下依赖的过程
  • 基于容器化技术，k8s 主动对应用服务进行 扩、缩容以实现 资源服务 的 最大化 治理调度

根本架构

  • master

     零碎的大脑
外围服务: Kube-APIServer，Kube-Scheduler，Kube-Controller-Manager

Kube-APIServer
次要提供了 Kubernetes 零碎对外的接口，接口的模式是基于 HTTP 协定的。因为大部分状况下，咱们会在部署 Kubernetes 的时候采纳 HTTPS 的部署形式，所以这个接口真正应用的时候所采纳的就是 HTTPS 协定。咱们整个课程的大部分内容都是间接和这个服务进行交互。通过 Kubernetes 的 Go SDK 向这个服务发送申请进行资源的操作

Kube-Scheduler
如果说 Master 所在的机器是从内部看 Kubernetes 时的大脑，那么 Scheduler 服务就是从外部看 Kubernetes 时的大脑。咱们刚刚说到的对于利用部署相干的细节都是由 Scheduler 服务来思考的。例如：对于利用 CPU 和内存资源的需要来说，Scheduler 须要综合考量整体可用 CPU 和内存资源的状况以决定将利用部署到哪些 Nodes 下面；或者是对于软件或者硬件层面的策略限度的考量（比方某些利用须要 GPU 资源）；另外还有一些诸如 CPU 亲和性相干的考量等等

Kube-Controller-Manager
刚刚说过，当咱们深刻到 Kubernetes 架构外部看时，Scheduler 服务是整个 Kubernetes 的大脑，那么 Controller-Manager 就是具体的执行者。这个 Controller-Manager 是一组 Controller 的汇合。这些 Controller 的次要工作是让 Kubernetes 的零碎状态达到冀望的零碎状态。所谓冀望的零碎状态，举个例子如冀望的利用所需的 CPU 配额和限额或者是实例部署的数量等等。当你发送 API 申请去创立、批改、删除利用资源的时候，所做的操作就是设置一个利用部署的期望值。而这些 Controller 就是一直地查看这些部署的实时状态让零碎达到利用所冀望的状态。在目前的 Kubernetes 的版本中，这组 Controller 别离为 Replication Controller，Endpoints Controller，Namespace Controller 和 ServiceAccount Controller。别离负责：利用数量的扩容和伸缩；集群服务和后端利用所在 Pod 之间的动静关系的保护；命名空间的治理和 ServiceAccount 的治理

  • Nodes

    Kubelet
次要工作是确保部署在下面的利用失常运行。这个失常运行也就是下面所说的让零碎达到冀望的状态。为了可能让零碎达到这个状态，那必定得从 Master 获取冀望的状态，而后再定时上报以后本人的状态，这样零碎能力理解全局的状况。Kubelet 和 Master 的交互也是通过 APIServer 进行的。Kubelet 通过一个称为 cAdvisor 的容器资源剖析工具来获取 Node 和容器的数据进行上报

Kube-Proxy
运行在 Nodes 下面的利用提供拜访的通明代理服务以及负载平衡服务。从原理上来讲，利用是运行在咱们上面会介绍到的 Pod 外面的。一个利用如果有多个实例，其实就是会有多个 Pod。Kubernetes 零碎提供了一个称之为 Service 的对象来为这组利用的 Pod 提供集群层面的拜访入口。那么当一个申请达到 Service 的时候，如何决定将申请转发给哪个 Pod 外面的服务去解决呢？当扩容或者缩容的时候，这种转发的策略如何随之发生变化呢？这些都是通过 Kube-Proxy 来实现的，Kube-Proxy 为 Service 提供了申请转发和负载平衡

根本资源 

# kind 启动 k8s 集群
kind create cluster --name kubernetes --config <your_config_file> 


# 查看以后零碎下存在的命名空间
kubectl get namespace 
# or
kubectl get ns

# 查看以后零碎下指定命名空间
kubectl get ns <ns_name>
# 以 json/yaml 格局输入
kubectl get ns <ns_name> -o json
kubectl get ns <ns_name> -o yaml
# 更敌对的形式
kubectl describe ns <ns_name>

# 查看所有命名空间外面的 Pod(一组容器的汇合，蕴含须要运行的应用服务)
kubectl get pod --all-namespaces
# or 指定命名空间
kubectl get pod --namespaces <spec_ns>

# 查看所有命名空间外面的 Service(帮助 Pod 对外提供 TCP/UDP 拜访服务)
kubectl get svc --all-namespaces
# or 指定命名空间
kubectl get svc --namespaces <spec_ns>

# 查看某命名空间下的 deployment(帮助 Pod 调度)
kubectl get deployment <your_deployment> -n <your_ns>

# 查看 secret(存储敏感信息的资源，诸如用户名明码、TOKEN、SSH KEYS、HTTPS 证书)
kubectl get secret
# or 指定 secret
kuebcgtl get secret <your_secret>

# 查看 ingress(提供 OSI 七层数据转发至 Service 资源对象的资源对象)
kubectl get ingress

# 获取所有命名空间下的 ServiceAccount
kubectl get sa --all-namespaces
# 创立本人的 sa
kubectl create sa <your_sa>

受权 ServiceAccount 拜访 K8s 资源

  • k8s 的访问控制模型

  • 设置鉴权 

    # 1. 设置一个账号鉴权信息
# 创立 sa
$ kubectl create sa demo-admin                                                      
serviceaccount/demo-admin created

# kubectl config set-credentials <your_sa> --token <TokenOfSecret>
## <your_sa>：demo-admin
$ kubectl describe sa demo-admin                                                   
Name:                demo-admin
Namespace:           default
Labels:              <none>
Annotations:         <none>
Image pull secrets:  <none>
Mountable secrets:   demo-admin-token-w67mg
Tokens:              demo-admin-token-w67mg
Events:              <none>
## 查看 demo-admin 对应的 Tokens
$ kubectl describe secret demo-admin-token-w67mg                                    [15:38:43]
Name:         demo-admin-token-w67mg
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: demo-admin
              kubernetes.io/service-account.uid: c096777d-6ce8-454e-bd9d-0096d2149fa0

Type:  kubernetes.io/service-account-token

Data
====
ca.crt:     1025 bytes
namespace:  7 bytes
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJkZWZhdWx0Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZWNyZXQubmFtZSI6InNoaXlhbmxvdS1hZG1pbi10b2tlbi13NjdtZyIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VydmljZS1hY2NvdW50Lm5hbWUiOiJzaGl5YW5sb3UtYWRtaW4iLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJjMDk2Nzc3ZC02Y2U4LTQ1NGUtYmQ5ZC0wMDk2ZDIxNDlmYTAiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6ZGVmYXVsdDpzaGl5YW5sb3UtYWRtaW4ifQ.KM5SNVdIcz0YY3WkYM_B8FQYmwMfMpEY__Y4mo9qKG-0y70elty8m7JDA4-bhmPrUw7CYt_5ah1z8cEKh27rBPWqoBNR2W61QX5pylAW-5uiRAEBi-K_-Rx-C1B2Rwwi-vLH71nF5x9SWt7L61VtWfVk5r6MLo_B8UjXNHSkZZ5j2wRFWLw0e_Jv4Qh9xibhr2ldfK-NWJUJugFG2GczdZo5foS0BOgZOmYLX9v8ixCc1Tz2miqcCPto6YfTLakQ1wbA2Ae_psOt_uKPkx7IYdxXury9tRCaB5_OxkpXWQ8FTEGgXiP8iq4fTFh8fUGg3iqOn_j9VfUYqy8Ci4x9Pw
## 设置账号鉴权
$ kubectl config set-credentials demo-admin --token eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJkZWZhdWx0Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZWNyZXQubmFtZSI6InNoaXlhbmxvdS1hZG1pbi10b2tlbi13NjdtZyIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VydmljZS1hY2NvdW50Lm5hbWUiOiJzaGl5YW5sb3UtYWRtaW4iLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJjMDk2Nzc3ZC02Y2U4LTQ1NGUtYmQ5ZC0wMDk2ZDIxNDlmYTAiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6ZGVmYXVsdDpzaGl5YW5sb3UtYWRtaW4ifQ.KM5SNVdIcz0YY3WkYM_B8FQYmwMfMpEY__Y4mo9qKG-0y70elty8m7JDA4-bhmPrUw7CYt_5ah1z8cEKh27rBPWqoBNR2W61QX5pylAW-5uiRAEBi-K_-Rx-C1B2Rwwi-vLH71nF5x9SWt7L61VtWfVk5r6MLo_B8UjXNHSkZZ5j2wRFWLw0e_Jv4Qh9xibhr2ldfK-NWJUJugFG2GczdZo5foS0BOgZOmYLX9v8ixCc1Tz2miqcCPto6YfTLakQ1wbA2Ae_psOt_uKPkx7IYdxXury9tRCaB5_OxkpXWQ8FTEGgXiP8iq4fTFh8fUGg3iqOn_j9VfUYqy8Ci4x9Pw
User "demo-admin" set.
    # 2. 设置集群的访问信息
# 集群的访问信息就是指 API 服务的地址和服务端的证书
# 应用上面的命令将 Kubernetes 服务端证书保留到 /home/demo/ca.crt 文件中
$ docker exec kubernetes-control-plane cat /etc/kubernetes/pki/ca.crt | tee /home/demo/ca.crt

$ kubectl cluster-info                                                                   
Kubernetes master is running at https://127.0.0.1:43522
KubeDNS is running at https://127.0.0.1:43522/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
$ kubectl config set-cluster k8s-learning \                                             
> --server https://127.0.0.1:43522 \
> --certificate-authority /home/demo/ca.crt \
> --embed-certs=true
Cluster "k8s-learning" set.

# 3. 创立一个 Context，把集群信息和鉴权信息绑定在一起
$ kubectl config set-context k8s-learning-ctx \                                          
> --cluster k8s-learning \
> --user demo-admin
Context "k8s-learning-ctx" created.

# 4. 应用这个创立的 Context
$ kubectl config use-context k8s-learning-ctx                                            
Switched to context "k8s-learning-ctx".
# 查看 pod 资源报错，不慌，因为还没有受权
$ kubectl get pods                                                                       
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "system:serviceaccount:default:demo-admin" cannot list resource "pods" in API group ""in the namespace"default"

# 先切回到 kubectl 默认的无鉴权的拜访模式下
$ kubectl config use-context kind-kubernetes

  • 受权简介 

    kubernetes 资源次要分两类: 操作系统层面和命名空间层面

依据拜访资源的类别，拜访角色也相应分成
ClusterRole(操作系统层面)
Role(命名空间层面)

命名空间层面的资源操作包含:
create（创立资源）update（更新资源）delete（删除资源）patch（批改资源的字段）get（获取资源）list（获取资源列表）watch（监听资源）

  • 根本步骤 

     创立 ServiceAccount
创立 ClusterRole 或 Role，并相应指定资源操作
创立 ClusterRoleBinding 或 RoleBinding，而后绑定 ServiceAccount

  • 演示 

    # 1. 创立一个 Role，在这个 Role 中授予操作相干资源的权限
$ kubectl create role demo-admin-role \
--resource pod,service,deployment,secret,ingress \
--verb create,update,delete,patch,get,list,watch

# 2. 创立一个 RoleBinding，将这个 Role 和 ServiceAccount 绑定在一起
kubectl create rolebinding demo-admin-role-binding \
--role demo-admin-role \
--serviceaccount default:shiyanlou-admin

# 3. 切到 k8s-learning-ctx
kubectl config use-context k8s-learning-ctx

正文完
kubernetes
发表至： kubernetes
2022-10-12
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