容器技术与应用（第2版）（微课版） 课件 任务6.2 Kubernetes的基本操作

Docker容器技术与应用湖北轻工职业技术学院Kubernetes概述及基本操作项目6项目背景随着容器技术的迅速发展，企业对容器化应用的管理和部署需求日益增长。传统方式难以满足应用大规模、高效运行的要求。Kubernetes应运而生，作为Google开源的容器编排引擎，能有效解决这些问题。Kubernetes概述及基本操作项目6

Kubernetes是Google开源的容器编排引擎，它提供了自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理等功能。本项目通过两个任务介绍了Kubernetes的发展及其基本操作，并以RHEL8.1操作系统为基础，介绍了使用kubeadm安装Kubernetes集群的方法和kubectl命令的使用方法。项目六：Kubernetes概述及基本操作目录任务6.1、Kubernetes概述任务6.2、Kubernetes的基本操作Kubernetes概述回顾1、Kubernetes的概念及架构。2、Kubernetes集群的安装方法。知识目标理解kubectl命令的使用方法。能力目标掌握kubectl的运维命令。素质目标锻炼学生沟通交流的能力。培养自主钻研的工匠精神。工程师小王在编写完Kubernetes安装手册后，为利于公司相关技术人员对Kubernetes集群管理内容的了解，编写了kubectl命令手册，以方便公司相关技术人员学习。任务6.2Kubernetes的基本操作任务要求6.2kubectl概述Kubectl是Kubernetes命令行工具，它是Kubernetes的主要管理工具之一。通过kubectl，用户可以与Kubernetes集群进行交互，管理容器、Pod、服务、部署等各种资源对象。Kubectl的主要功能包括以下几个方面：部署应用：kubectl可以用来创建、更新和删除部署、副本集、DaemonSet等应用资源。管理Pod：kubectl可以用来创建、更新和删除Pod，以及查看Pod的状态、日志和运行情况等。管理服务：kubectl可以用来创建、更新和删除服务资源，并查看服务的状态和IP地址等。管理配置：kubectl可以用来管理Kubernetes中的配置信息，包括ConfigMap和Secret等。扩容与缩容：kubectl可以用来扩容和缩容部署和副本集等资源对象。访问KubernetesAPI：kubectl可以用来访问KubernetesAPI，以便于查询和修改Kubernetes资源对象。调试应用：kubectl可以用来调试应用程序，包括查看Pod日志、执行进入容器等操作。总之，kubectl是Kubernetes中最常用的命令行工具之一，它提供了丰富的功能，使得用户可以方便地管理和操作Kubernetes集群。6.2任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2kubectl概述kubectl是Kubernetes集群的命令行工具。使用kubectl能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令格式如下。kubectl[command][TYPE][NAME][flags]其各参数说明如下。（1）command：指定要对资源执行的操作的子命令。（2）TYPE：指定要操作的资源对象，资源对象区分英文字母大小写。（3）NAME：指定要操作资源的名称，名称区分英文字母大小写。如果省略名称，则会显示所有的资源。（4）flags：指定可选的参数任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2kubectl概述flag参数的选项及作用如表6-1所示。任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2kubectl概述flag参数的选项及作用如表6-1所示。任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2kubectl概述kubectl命令支持命令自动补全功能。在Linux系统下，可执行以下操作添加kubectl命令自动补全功能。#yum-yinstallbash-completion#echo"source<(kubectlcompletionbash)">>~/.bashrc任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令1．kubectlapply命令kubectlapply命令主要利用相关的配置文件对集群对象执行增、改操作。其命令格式如下。kubectlapply-fFILENAME[options]-f参数后添加YAML或JSON格式的资源配置文件。如果配置文件中的资源在集群中不存在，则创建这个资源；如果存在，则根据配置对资源字段进行更新。例如，利用deployment-nginx.yaml配置文件创建资源的代码如下。#kubectlapply-fdeployment-nginx.yaml任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令2．kubectlcreate命令kubectlcreate命令主要根据配置文件或输入的代码创建集群的资源。其命令格式如下。kubectlcreate-fFILENAME[flags]例如，创建各类资源的示例如下。#kubectlcreate-f./my-manifest.yaml //创建资源#kubectlcreate-f./my1.yaml-f./my2.yaml //使用多个文件创建资源#kubectlcreate-f./dir //使用目录中的所有清单文件创建资源也可以直接使用子命令[namespace/secret/configmap/serviceaccount]等创建相应的资源。#kubectlcreatedeploymentmy-dep--image=busybox//创建一个deployment任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的区别1.设计理念kubectlcreate属于

命令式（Imperative）管理：直接告诉Kubernetes做什么（例如：“创建一个资源”）。适用于一次性操作，如临时创建资源，不关注后续变更管理。kubectlapply属于

声明式（Declarative）管理：告诉Kubernetes期望的最终状态是什么（例如：“确保资源按这个YAML文件定义的状态存在”）。适用于长期维护资源，支持持续更新和状态合并。任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的区别行为kubectlcreatekubectlapply资源存在时的操作报错（资源已存在，无法重复创建）自动合并变更（更新现有资源）输入依赖必须指定文件（如

-ffile.yaml）必须指定文件（如

-ffile.yaml）底层机制直接调用KubernetesAPI的

Create

操作调用

Apply

操作（基于差异合并的PATCH）版本控制无版本记录通过注解（last-applied-configuration）记录配置历史任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令kubectlapply命令和kubectlcreate命令的区别如何选择？场景推荐命令临时创建资源，无需后续更新kubectlcreate长期维护资源，需持续更新kubectlapply更新已被其他方式修改过的资源kubectlapply--force（谨慎使用）完全覆盖现有资源配置（非合并）kubectlreplace-ffile.yaml任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令3．kubectldelete命令kubectldelete命令可用于删除对象。其命令格式如下。kubectldelete(-fFILENAME\|TYPE[NAME\|/NAME\|-llabel\|–all])[flags]例如，删除各类对象的示例如下。#kubectldelete-fxxx.yaml //删除一个配置文件对应的资源对象#kubectldeletepod,servicebazfoo //删除名称为baz或foo的Pod和Service#kubectldeletepods,services-lname=myLabel //-l参数可以删除包含指定Label的资源对象#kubectldeletepodfoo--grace-period=0--force //强制删除一个Pod任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令4．kubectlreplace命令kubectlreplace命令用于对已有的资源进行更新、替换操作。其命令格式如下。kubectlreplace-fFILENAMEkubectlreplace命令可更新副本数量、修改Label、更改image版本等，但名称不能更新。如果更新Label，则原有标签的Pod将会与更新Label后的rc断开连接，并会创建指定副本数的新Pod，但是默认不会删除原有的Pod。#kubectlreplace-f./pod.json//使用pod.json中的数据替换Pod#kubectlreplace--force-f./pod.json //强制替换、删除原有资源，创建新资源任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令5．kubectlpatch命令kubectlpatch命令用于在容器运行时对容器属性进行修改。其命令格式如下。kubectlpatch(-fFILENAME\|TYPENAME\|TYPE/NAME)–patchPATCH[flags]例如，修改容器属性的示例如下。#kubectlpatchnodek8s-node-1-p'{"spec":{"unschedulable":true}}' //使用patch更新Node#kubectlpatch-fnode.json-p'{"spec":{"unschedulable":true}}' //使用patch更新“node.json”文件中指定类型和名称的节点#kubectlpatchpodrc-nginx-2-kpiqt-p'{"metadata":{"labels":{"app":"nginx-3"}}}' //使用patch将Pod的Label修改为app=nginx-3任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令6．kubectlget命令kubectlget命令用于获取并列出一个或多个资源的信息。其命令格式如下。kubectlget(-fFILENAME\|TYPE[NAME\|/NAME\|-llabel])[–watch][–sort-by=FIELD][[-o\|–output]=OUTPUT_FORMAT][flags]例如，列出各类资源信息的示例如下。#kubectlgetall //列出所有资源对象#kubectlgetservices //列出所有命名空间中的所有服务#kubectlgetrc,services //列出所有命名空间中的所有Replication和Service信息#kubectlgetpods--all-namespaces //列出所有命名空间中的所有Pod信息任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令6．kubectlget命令例如，列出各类资源信息的示例如下。#kubectlgetpods-owide //列出所有Pod并显示详细信息#kubectlgetdeploymentmy-deployment //列出指定名称的Deployment的信息#kubectlget-ojsonpodweb-pod-13je7 //以JSON格式输出一个Pod信息#kubectlget-fpod.yaml-ojson //输出pod.yaml配置文件中指定资源对象和名称的Pod信息，并以JSON格式进行输出任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令7．kubectldescribe命令kubectldescribe命令用于获取资源的相关信息。其命令格式如下。kubectldescribe(-fFILENAME\|TYPE[NAME_PREFIX\|/NAME\|-llabel])[flags]例如，获取资源相关信息的示例如下。#kubectldescribenodesmy-node //查看节点my-node的详细信息#kubectldescribepodsmy-pod //查看Podmy-pod的详细信息任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令8．kubectllogs命令kubectllogs命令用于查看日志信息。其命令格式如下。kubectllogs[-f][-p](POD|TYPE/NAME)[-cCONTAINER][options]例如，输出日志信息的示例如下。#kubectllogsmy-pod //输出单容器Podmy-pod的日志到标准输出控制台上#kubectllogsnginx-78f5d695bd-czm8z-cnginx//输出多容器Pod中的某个nginx容器的日志任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令8．kubectllogs命令#kubectllogs-lapp=nginx //输出所有包含app-nginx标签的Pod日志#kubectllogs-fmy-pod //加上-f参数表示跟踪日志，类似于tail-f#kubectllogsmy-pod-p //输出该Pod的上一个退出容器的实例日志，在Pod容器异常退出时很有用#kubectllogsmy-pod--since-time=2018-11-01T15:00:00Z //指定时间戳输出日志任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令9．kubectlscale命令kubectlscale命令用于设置副本的数量。其命令格式如下。kubectlscale(-fFILENAME\|TYPENAME\|TYPE/NAME)–replicas=COUNT[–resource-version=version][–current-replicas=count][flags]例如，设置资源副本的示例如下。#kubectlscale--replicas=4rs/foo //将foo中Pod副本的数量设置为4#kubectlscale--replicas=3-ffoo.yaml 任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令9．kubectlscale命令

//将由foo.yaml配置文件中指定的资源对象和名称标识的Pod资源副本数量设置为3#kubectlscale--current-replicas=2--replicas=3deployment/mysql //如果当前副本数为2，则将其扩展至3#kubectlscale--replicas=5rc/foorc/barrc/baz //设置多个RC中Pod副本的数量任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令10．kubectlrolling-update命令

kubectlrolling-update命令用于滚动更新，即在不中断业务的情况下更新Pod。其命令格式如下。kubectlrolling-updateOLD_CONTROLLER_NAME([NEW_CONTROLLER_NAME]–image=NEW_CONTAINER_IMAGE\|-fNEW_CONTROLLER_SPEC)[flags]说明：对于已经部署并且正在运行的业务，rolling-update提供了不中断业务的更新方式。rolling-update每次启动一个新的Pod，等新Pod完全启动后再删除一个旧的Pod，重复此过程，直到替换掉所有旧的Pod。rolling-update需要确保新的Pod有不同的名称、版本和标签，否则会报错。任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令10．kubectlrolling-update命令

#kubectlrolling-updatefrontend-v1frontend-v2--image=image:v2在滚动升级的过程中，如果发生了失败或者配置错误，则可随时执行回滚操作。#kubectlrolling-updatefrontend-v1frontend-v2–rollback任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

kubectlexec命令类似于Docker的exec命令。kubectlrun命令类似于Docker的run命令。kubectlcp命令用于Pod和外部文件的交换。kubectlcluster-info命令可查看集群信息。kubectlcordon、kubectluncordon、kubectldrain命令可用于节点管理。任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

例如，kubectl其他命令的使用示例如下。#kubectlexecmy-pod--ls/ //在已存在的容器中执行命令（在只有一个容器的情况下）#kubectlexecmy-pod-cmy-container--ls/ //在已存在的容器中执行命令（在Pod中有多个容器的情况下）#kubectlrun-i--ttybusybox--image=busybox--sh任务6.2Kubernetes的基本操作相关知识6.2Kubernetes常用命令11．其他命令

//以交互式Shell的方式运行Pod#ubectlcp/tmp/foo_dir<some-pod>:/tmp/bar_dir //复制宿主机本地文件夹到Pod中#kubectlcp<some-namespace>/<some-pod>:/tmp/foo/tmp/bar //将Pod中的文件复制到宿主机本地目录中#kubectlcordonmy-node //标记my-node不可调度#kubectldrainmy-node //清空my-node以待维护#kubectluncordonmy-node //标记my-node可调度实训目的（1）掌握Kubernet集群下部署nginx的方法。（2）掌握Kubectl基本命令的使用。6.2任务6.2Kubernetes的基本操作项目实训（在Kubernetes下部署nginx服务）实训步骤1.任务环境准备本任务选用两台部署在VMwareWorkstation16中的虚拟机，虚拟机均已预先安装Redhat8.1运行环境。各虚拟主机基本配置信息表如表6-1所示。表6-1各虚拟主机基本配置信息表6.2任务6.2Kubernetes的基本操作项目实训主机名IP地址虚拟机CPU/内存节点角色k8s-master192.168.100.101/242vcpus/8GB管理节点