Kubernetes資源清單篇：如何創建資源？

作者：xcbey0nd 2020-11-23 08:48:00

在Kubernetes中所有操作的內容，我們都稱為“資源對象”，是由API Server基于HTTP/HTTPS接收并響應客戶端的操作請求，是一種Restful風格的接口，將各種組件及操作內容都抽象成為標準的REST資源，如Namespace、Pod等，其中操作內容以JSON或yml格式數據進行操作。本文講解的是Kubernetes中的最為重要的一節——資源清單，我們想要在Kubernetes中部署Pod、Service等資源對象，都需要通過資源清單的方式來部署，無論是通過命令kubectl，還是可視化控制臺，都是離不開資源清單的定義，本文重點講述資源清單如何定義、如何創建及使用。

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1、資源分類

根據資源的功能進行資源分類，Kubernetes資源對象可分為：

工作負載(Workload)：Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob。
發現和負載均衡(Discovery & LB)：Service 、Ingress。
配置和存儲(Config & Storage)：Volume(存儲卷)、CSI(容器存儲接口，可以擴展各種各樣的第三方存儲卷)。
集群(Cluster)：Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding(角色綁定)、ClusterRoleBinding(集群角色綁定)。
元數據(Metadata)：HPA、PodTemplate(Pod模板，用于讓控制器創建Pod時使用的模板)、LimitRange(用來定義硬件資源限制的)。

一個應用通常需要多個資源的支撐，例如，使用Deployment資源管理應用實例(Pod)、使用ConfigMap資源保存應用配置、使用Service或Ingress資源暴露服務、使用Volume資源提供外部存儲等。

2.資源清單

資源清單，等同于一個劇本，能夠告訴我們每一步應該怎么去做，Kubernetes接收到這么一個劇本，就能夠按照這個劇本去執行，以達到我們的預期。在Kubernetes中，一般都是通過定義資源清單的方式去創建資源。一般使用yaml格式的文件來創建符合我們預期期望的資源，這樣的yaml文件我們稱為資源清單。(也可以定義為json格式)如，創建一個Pod資源：

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

接下來，以Pod資源定義為例展開對資源清單的詳細說明。

2.1 資源清單定義

yaml格式的Pod資源清單定義文件的完整內容如下：

apiVersion: v1 
kind: Pod    # 資源類別 
metadata:    # 資源元數據 
  name: string 
  namespace: string 
  labels: 
    - name: string 
  annotations: 
    - name: string 
spec:      # 資源期望的狀態 
  containers:    # 容器列表 
    - name: string    # 容器名稱，下面的屬性均屬于對該容器的定義或約束 
      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 
……

對各屬性的詳細說明如下表所示：(必選屬性，是必須存在的，否則創建失敗。)

上述列舉的是常用的屬性，如果想查看全部屬性，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

查看屬性說明，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

在命名空間test中，定義一個名為frontend的Pod。

(1)定義命名空間

為了便于后期測試，特定義一個新的命名空間test。(如果命名空間test已存在，則無需再建)

命名空間test的資源清單文件test-namespace.yaml如下：

apiVersion: v1 
kind: Namespace 
metadata:    
  name: test

執行kubectl create命令創建該Namespace：

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

(2)定義Pod

定義一個名為frontend的Pod，由一個容器組成，資源清單文件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

執行kubectl create命令創建該Pod：

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

通過命令kubectl get pods -n 查看，創建Pod的狀態：

[xcbeyond@bogon ~]$ kubectl get pods -n test 
NAME       READY   STATUS   RESTARTS   AGE 
frontend   1/1     Runing   0          79s

責任編輯：華軒來源：程序猿技術大咖

Kubernetes 容器開發