备考CKA，kubernetes管理员第二天。理解、使用Kubernetes对象。

2023-10-21 18:02:10

理解Kubernetes对象。

什么是Kubernetes对象？

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理解Kubernetes对象。

在 Kubernetes 系统中，Kubernetes 对象是持久化的实体。 Kubernetes 使用这些实体去表示整个集群的状态。特别地，它们描述了如下信息：

哪些容器化应用在运行（以及在哪些节点上）

可以被应用使用的资源

关于应用运行时表现的策略，比如重启策略、升级策略，以及容错策略

以上是官方所给的理解。以下是我的理解：k8s的对象是“目标性的记录”（一般在.yaml文件中表示，之后被编译成josn）：一但创建了k8s的对象，就相当于告知k8s系统我想要实现什么样的期望，所期望的集群是什么样的，这也就是kuernetes集群的期望状态。

对象约束（spec）和状态（status）

几乎每个kubernetes对象都拥有spec和status；
- 对于spec 用来描述对象的的内容，以及描述你希望对象拥有的特征：期待状态！
- 对于status用来描述对象的当前状态！

我们通过官方的对象描述文件来举例描述对象

当我们创建k8s对象时，我们必须提供对象约束spec，用来描述对象的期待状态，以及一些基本信息（name images ns ···）而后则调用k8s API直接创建或者使用kube命令行kubectl。

application/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2 # tells deployment to run 2 pods matching the template
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

创建：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml --record
# 输出
deployment.apps/nginx-deployment created

在描述对象yaml’中的必要字段：

apiserver - 创建该对象使用的apiserver版本，必须且创建后不可更改。
kind - 创建的对象类别。必须且创建后不可更改
metadata - 帮助唯一性标识对象的一些数据、也是etcd所存储的数据、同时各个组件向apis请求返回的也是元数据。包括name uid namespace···
spec - 你所期望的对象状态。spec拥有很多字段，在文章后面会讲。

k8s的对象管理；

指令式命令：

例子：
建立deployment对象来运行nginx实例。

#创建
kubectl create deployment nginx --image nginx
#删除
kubectl delete pod nginx

指令式配置：

在指令式对象配置中，kubectl 命令指定操作（创建，替换等），可选标志和至少一个文件名。指定的文件必须包含 YAML 或 JSON 格式的对象的完整定义。

#创建yaml配置定义的对象实例
kubectl create -f nginx.yaml
#删除配置中的对象实例
kubectl delete -f nginx.yaml
#通过覆盖活动来更新配置中的实例对象
kubectl replace -f nginx.yaml

权衡

命令式优缺点：
优点：

命令简单易学
命令仅需一步即可配置实例
缺点：
只能查看实时内容，不能追随历史源
不便审计，维护
不便集成

配置式优缺点：
优点：

可以将需要追随的源存在源仓库中，例如Git
便于查看流程和历史源审计
提供了供新对象使用的模板

缺点：

需要格外编写yaml文档
需要对整个对象的架构有一定了解。

命名空间namespace

在上一篇文章中我们知道对于k8s是由多个物理集群组成的。而命名空间则是k8s定义的虚拟机群，k8s可以拥有多个虚拟机群，虚拟机群互相隔离。

命名空间的使用场景

对于只有几个到几十个。当业务量出现重复和庞大的场景则命名空间就是一个非常好的存在，命名空间中的资源名字是唯一的，

使用命名空间

需要注意的是，一般禁止使用kube-作为命名空间名称的开头，因为kube-是系统命名空间的声明。
展示命名空间的常用操作：

# 查看展示命名空间
kubectl get namespace
NAME          STATUS    AGE
default       Active    1d
kube-node-lease   Active   1d
kube-system   Active    1d
kube-public   Active    1d
#系统初始定义了四个命名空间
default 没有指明使用其它名字空间的对象所使用的默认名字空间
kube-system Kubernetes 系统创建对象所使用的名字空间
kube-public 这个名字空间是自动创建的，所有用户（包括未经过身份验证的用户）都可以读取它。 这个名字空间主要用于集群使用，以防某些资源在整个集群中应该是可见和可读的。 这个名字空间的公共方面只是一种约定，而不是要求。
kube-node-lease 此名字空间用于与各个节点相关的 租约（Lease）对象。 节点租期允许 kubelet 发送心跳，由此控制面能够检测到节点故障。
#为当前请求设置命名空间
kubectl run nginx --image=nginx --namespace=<名字空间名称>
kubectl get pods --namespace=<名字空间名称>
#创建命名空间
kubectl create namespace myns
#删除命名空间
kubectl delete namespace myns
#设置命名空间偏好
kubectl config set-context --current --namespace=<名字空间名称>
# 验证之
kubectl config view | grep namespace:

需要我们知道的是，并非所有的对象都存在于命名空间中，这表现在命名空间本身就是‘资源’，而有些内容不适存在资源中。

在我的理解中，k8s是以声明资源为对象的方式管控，也就是说意义上，无论是节点还是各组件都是我们需要认知的资源对象，资源对象又分为上层资源（例如 Pod、Service、副本控制器等）大多数资源都是上层资源，且位于namespace中，而下层资源（例如，节点和持久化卷pvc不属于namespace）。
恰恰namespace的意义就是管控资源对象的区域性。

# 位于名字空间中的资源
kubectl api-resources --namespaced=true

# 不在名字空间中的资源
kubectl api-resources --namespaced=false

标签labels

标签是附加到k8s对象(例如pod)上的键值对,意在向用户提供由于的标识属性。标签可以在创建对象时添加，之后也可以创建删除改写，每个键值对对于给定的对象是唯一的。

"metadata": {
  "labels": {
    "key1" : "value1",
    "key2" : "value2"
  }
}

注解annotations

你可以添加k8s对象的任意注解，通过元数据添加到对象中。注解与标签相反在，注解不愿意让用户看到，意指面向开发人员，用来连接客户端程序时的信息（例如：库和工具类）。
注解和标签一样是k-v结构的键值对，可以是结构化也可以是非结构化，

"metadata": {
  "annotations": {
    "key1" : "value1",
    "key2" : "value2"
  }
}

终止器Finalizer

Finalizer是golang垃圾收集的体现，finalizer是带有命名空间的键，高数k8s满足一定条件后删除对象。
流程：当你告诉k8s删除一个指定finalizer的对象时，k8s api会立即标注该对象为删除，随之进入只读状态，其他平面控制器会采取finalizer指定的行动，目标对象为终止状态（terminating）,所有行动执行完后，控制器会删除目标对象的finalizer，当元数据中metadate.finalizers 字段为空时,k8s才会认为完全删除。
你可以定义一个finalizers来设定收集垃圾，当你删除目标资源时会先情理相关资源或设施。finalizers并不执行代码，更类似于注解。

如想深入了解finalizer可前往kubernetes.io查看

字段选择器Field selectors

本人认为kubernetes.io拥有需要培训机构都不会讲但在企业中时常用到的功能，字段选择就是。
字段选择很简单易懂：在元数据中添加字段选择器，以便我们查找时方便分类。
例：

metadata.name=my-service
metadata.namespace!=default
status.phase=Pending
#筛选status.phase字段的pod
kubectl get pods --field-selector status.phase=Running
#字段选择器就是为了筛选。所以当字段选择器为空时，与查询等价
kubectl get pods
kubectl get pods --field-selector ""

至此 k8s的对象主要内容完毕

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