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简单操作:10分钟实现在kubernetes(k8s)里面部署服务器集群并访问项目(docker三)

时间:03-16来源:作者:点击数:

前言

经过docker安装、k8s开启并登录,我们终于到 “部署k8s服务器集群并访问项目” 这一步了,实现的过程中有太多坑,好在都填平了,普天同庆。

在进行当前课题之前,我们需要有上两节课的知识内容作为基础(docker安装和k8s开启),否则新来的同学可能听不懂。

点下面链接可以进行回顾学习(学习过程中有不懂的,可以点击文末的参考文献进行查看相关内容)。

  1. windows环境30分钟从0开始快速搭建第一个docker项目(带数据库交互)https://www.cdsy.xyz/computer/cloud_technology/docker/230316/cd41542.html
  2. 30分钟学会Docker里面开启k8s(Kubernetes)登录仪表盘(图文讲解:docker二)https://www.cdsy.xyz/computer/cloud_technology/docker/230316/cd41549.html

k8s拓扑图

我们先来看一下拓扑图,看不懂没关系,当我们完成k8s部署并访问后再来看,会有比较深的理解。

在k8s内部,nodeip网、podip网和clusterip网之间的通信,采用的是k8s自己设计的一种编程方式的特殊路由规则。


发布一个docker项目

在上节课中我们知道怎么发布一个docker项目了。

windows环境30分钟从0开始快速搭建第一个docker项目(带数据库交互)https://www.cdsy.xyz/computer/cloud_technology/docker/230316/cd41542.html

我们在这里发布一个docker项目备用,用于k8s拉取镜像。

如果不需要创建的,可以使用远程镜像httpd,在下面有说明,把aspnetcoreweb替换为httpd即可。

首选双击docker运行。

还是使用上传的项目,我们点击Dockerfile生成docker镜像。


配置yaml文件创建一个http能够让外部访问

1、创建一个http的Deployment

apiVersion: apps/v1                      #版本信息
kind: Deployment                         #文件类型  
metadata:                                #Deployment资源的元数据信息  name 和 labels必须有
  name: http-deployment
  labels:
    app: http-label
spec:                                    #spec部分是该Deployment的规格说明。
  replicas: 3                            #副本数  意味着http的pod 会有三个
  selector:                              #defines how the Deployment finds which Pods to manage  与下面的template定义的标签一致
    matchLabels:
      app: http-label
  template:                              #每个pod的模板配置信息在这里
    metadata:                            #pod资源的元数据信息 labels必须有 不然上面的selector会选不到
      labels:
        app: http-label
    spec:                                #spec描述Pod的规格,此部分定义Pod中每一个容器的属性,name和image是必需的。
      containers:
        - name: aspnetcoreweb            #镜像名称
          image: aspnetcoreweb           #镜像地址,如果是本地docker镜像,需要添加imagePullPolicy: Never,否则镜像加载失败
          imagePullPolicy: IfNotPresent  #拉取策略:Always 总是拉取远程镜像,IfNotPresent 默认值,本地有则使用本地镜像,不拉取,Never 只使用本地镜像,从不拉取
          ports:
            - containerPort: 80

注意事项:上面的yaml文件编写的时候记得,冒号后面需要有空格需要注意本地镜像和远程镜像的区别。

如果没有本地镜像,可以添加远程进行,地址为httpd,把上面yaml里面的aspnetcoreweb替换为httpd就是远程镜像测试地址。

点击【上传】后等待加载镜像完成(这个过程需要点时间,不着急)。

2、创建一个service的yaml

创建一个service的yaml,命名为httpSvc.yaml。

注意,下面的nodePort就是待会要访问的外网端口号,这里设置为30001

apiVersion: v1
kind: Service                          #类型这次是Service了  
metadata:
  name: http-svc
spec:
  type: NodePort                       #NodePort没有 外网不能访问 只能集群访问service接口  nodeport和service也是通过iptables转发的
  selector:
    app: http-label                    #这里的标签 表示这个服务会选择这种标签的pod  作为他的后端服务  他来当pod外层的service 统一服务
  ports:
    - protocol: TCP
      nodePort: 30001                  #NodePort端口  用来外部访问的  如果不设置,会随机选一个范围(30000~32767)
      port: 8080
      targetPort : 80

3、外部访问项目

创建完成后就可以通过ip+端口号访问项目了,

外网访问方式:主机ip:service的yaml端口号,如:(http://192.168.0.24:30001)

主机ip可以使用cmd命令的ipconfig查看。

我这里的不好展示出来,就隐藏掉了, 我们在浏览器输入http://主机ip地址:30001访问到的页面如下:

ps:每次访问的是随机去pod的节点的,所以很好的负载均衡了。(我们部署了3个pod,搭建可以根据实际需求添加)。


拓展知识

service

service 是微服务架构中的微服务。

service 定义了一个服务的访问入口地址,前端的应用(pod)通过这个入口访问其背后的一组由pod副本组成的集群实例,service与其后端pod副本集群之间是通过label seletor 实现无缝对接的。

通常我们的系统是由多个提供不同业务能力而又彼此独立的微服务单元所组成,服务之间通过tcp/ip进行通信,从而形成了强大而又灵活的弹性网络,拥有了强大的分布式能力,弹性扩展能力,容错能力。

众所周知,pod生命周期短,状态不稳定,pod异常后新生成的pod ip会发生变化,之前pod的访问方式均不可达。

通过service对pod做代理,service有固定的ip和port,ip:port组合自动关联后端pod,即使pod发生改变,kubernetes内部更新这组关联关系,使得service能够匹配到新的pod。

这样,通过service提供的固定ip,用户再也不用关心需要访问哪个pod,以及pod是否发生改变,大大提高了服务质量。

如果pod使用rc创建了多个副本,那么service就能代理多个相同的pod,通过kube-proxy,实现负载均衡。

nodeip

是k8s集群中每个节点的物理网卡的ip地址,是真实存在的物理地址,所有属于这个网络的服务器之间都能通过这个网络直接通信,

不管它们中是否有部分节点不属于这个集群,这也表明集群之外的节点访问k8s集群之内的某个节点或者tcp/ip服务的时候,必须通过nodeip进行通信

podip

是每个pod的ip地址,是docker engine根据docker0网桥的ip地址段进行分配的,是一个虚拟的二层网络,k8s里面的一个pod里面的容器访问另外一个容器,就是通过podip所在的虚拟二层网络进行通信的。

每个会被分配一个单独的ip,每个pod都提供了一个独立的Endpoint( Pod ip + Container port )以被客户端访问

clusterip

  • 全局的唯一的虚拟ip,在整个service的声明周期内,一旦创建,就不会改变;
  • 仅仅作用于service对象,由k8s管理和分配ip地址;
  • 无法被ping,没有实体网络对象来响应;
  • 必须结合service port 组成一个具体的通信端口,单独的clusterip不具备tcp/ip通信协议。

yaml配置详解

Pod定义详解

yaml格式的Pod定义文件的完整内容如下:

apiVersion: v1          #必选,版本号,例如v1
kind: Pod             #必选,Pod
metadata:             #必选,元数据
  name: string          #必选,Pod名称
  namespace: string       #必选,Pod所属的命名空间
  labels:             #自定义标签
    - name: string       #自定义标签名字
  annotations:          #自定义注释列表
    - name: string
spec:                #必选,Pod中容器的详细定义
  containers:           #必选,Pod中容器列表
  - name: string        #必选,容器名称
    image: string       #必选,容器的镜像名称
    imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent]  #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像,否则下载镜像,Nerver表示仅使用本地镜像
    command: [string]       #容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令
    args: [string]         #容器的启动命令参数列表
    workingDir: string      #容器的工作目录
    volumeMounts:         #挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: string         #引用pod定义的共享存储卷的名称,需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: string     #存储卷在容器内mount的绝对路径,应少于512字符
      readOnly: boolean     #是否为只读模式
    ports:              #需要暴露的端口库号列表
    - name: string         #端口号名称
      containerPort: int    #容器需要监听的端口号
      hostPort: int        #容器所在主机需要监听的端口号,默认与Container相同,设置hostPort时,同一台宿主机上将无法启动容器的第2分副本。
      protocol: string      #端口协议,支持TCP和UDP,默认TCP
    env:              #容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string        #环境变量名称
      value: string       #环境变量的值
    resources:          #资源限制和请求的设置
      limits:           #资源限制的设置
        cpu: string       #Cpu的限制,单位为core数,将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: string      #内存限制,单位可以为Mib/Gib,将用于docker run --memory参数
      requests:         #资源请求的设置
        cpu: string       #Cpu请求,容器启动的初始可用数量
        memory: string      #内存清楚,容器启动的初始可用数量
    livenessProbe:        #对Pod内的容器健康检查的设置,当探测无响应几次后将自动重启该容器,检查方法有exec、httpGet和tcpSocket,对一个容器只需设置其中一种方法即可
      exec:             #对Pod容器内检查方式设置为exec方式
        command: [string]   #exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:            #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet,需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:            #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0   #容器启动完成后首次探测的时间,单位为秒
       timeoutSeconds: 0      #对容器健康检查探测等待响应的超时时间,单位秒,默认1秒
       periodSeconds: 0       #对容器监控检查的定期探测时间设置,单位秒,默认10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
      securityContext:
        privileged: false
    restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重启策略,Always表示一旦不管以何种方式终止运行,kubelet都将重启,OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启,Nerver表示不再重启该Pod
    nodeSelector: obeject     #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上,以key:value的格式指定
    imagePullSecrets:         #Pull镜像时使用的secret名称,以key:secretkey格式指定
    - name: string
    hostNetwork: false        #是否使用主机网络模式,默认为false,如果设置为true,表示使用宿主机网络
    volumes:              #在该pod上定义共享存储卷列表
    - name: string          #共享存储卷名称 (volumes类型有很多种)
      emptyDir: {}          #类型为emtyDir的存储卷,与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
      hostPath: string        #类型为hostPath的存储卷,表示挂载Pod所在宿主机的目录
        path: string        #Pod所在宿主机的目录,将被用于同期中mount的目录
      secret:             #类型为secret的存储卷,挂载集群与定义的secre对象到容器内部
        scretname: string  
        items:     
        - key: string
          path: string
      configMap:          #类型为configMap的存储卷,挂载预定义的configMap对象到容器内部
        name: string
        items:
        - key: string
          path: string
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