kubectl 是 K8s 集群的命令行工具，通过 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 工具已包含在 K8s 的 Server、Node 编译程序安装包中，无需单独安装。默认情况下，启动时连接本地服务器的 8080 端口访问 K8s APIServer，因此仅可以在 K8s 的任意主控节点上使用（如果需要在工作节点或者其他主机上使用 kubectl，则需要为它创建 K8s APIServer 的连接文件，通常情况下没有这种必要性）。

1.语法结构

2.命令清单

3.集群部署拓扑图

4.应用资源编排部署
-- 4.1.使用命令部署应用
-- 4.2.使用 YAML 文件部署应用
5.运维管理

附录一更多学习资料

附录二安装 kubectl 命令补全工具

1.语法结构

kubetctl [command] [type] [name] [flages]

[commasnd]：指对一个或者多个资源的操作，例如：create、get、name、describe、delete 等。
[type] 指定资源类型（不区分大小写），多个资源通过 "," 分隔。可以通过 "kubectl api-resources" 命令查询资源类型清单。
name：指定资源名称（区分大小写）。
flags：指定可选参数。常用包括:
-n [namespace]：指定资源的命名空间，默认值是 "default"。
-o [output_format]：指定资源的输出方式。可选形式包括：
① -o json：输出 JSON 格式 API 对象。
② -o name：输出资源名称，不显示其他信息。
③ -o wide：输出资源的详细信息。
④ -o yaml：输出 YAML 格式的 API 对象。
⑤ 不指定时输出资源摘要信息。
-s [apiserver_ip:port]：指定连接的 API Server 的 IP 和 Port，默认值是 "localhost:8080"。

示例 1：查询所有工作节点

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get node

示例 2：查询指定名字的工作节点

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get node k8s-node1

示例 3：查询指定命名空间的 Pod 的摘要信息

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pod -n kube-system

示例 4：查询指定命名空间的 Pod 的详细信息

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pod -n kube-system -o wide

示例 5：查询指定命名空间的 Pod 、 Service、Node 的详细信息

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pod,svc,node -n kube-system -o wide

2.命令清单

1、基础命令

create：通过文件名或标准输入创建资源。
expose：将一个新的资源暴露为新的服务。
run：在集群中运行一个特定的镜像（创建一个容器）。
set：在对象上设置特定的功能。
get：显示一个或多个资源。
edit：编辑一个资源。
exit：使用默认的编辑器编辑资源。
delete：通过文件名、标准输入、资源名称、或标签选择器来删除资源。
explain：查看资源的文档。

2、部署命令

rollout：管理资源的发布。
rolling-update：对给定的复制控制器滚动更新。
scale：扩容或缩容 Pod 数量。
autoscale ：创建一个自动选择扩容并设置 Pod 数量。

3、集群管理命令

certficate：修改证书资源。
cluster-info：显示集群信息。
cordon：标记节点可以调度。
uncordon 标记节点不可调度：（节点维护情况下使用）。
drain：驱逐节点上的应用，准备下线（比如机器故障、更换等停机）。
taint：修改节点 taint 标记。

4、故障诊断和调试命令

describe：显示特性资源或资源组详细信息。
log：在一个 Pod 中打印一个容器日志。
attach：附加到一个运行的容器。
exec：执行命令到容器。
port-forward：转发一个或多个本地端口到 Pod 。
porxy：运行一个 Porxy 到 API Server。
cp：拷贝文件或目录到容器中。
auth：检查授权。

5、高级命令

apply：通过文件名或标准输入对资源应用配置。
patch：通过补丁修改、更新资源字段。
replace：通过文件名或标准输入替换一个资源。
covert：不同 API 版本之间转换配置文件。

6、设置命令

lable：更新资源上的标签。
annotate：更新资源上的注释。
completion：用于实现 kubectl 工具自动补全。

7、其他命令

api-versions：打印受支持的 API 版本。
api-resources：打印受支持的资源类型。
config：修改 kubernetes 文件（用于访问 API 的连接和认证信息等）。
help：所有帮助命令。
plugin：运行一个命令行插件。
version：打印客户端和服务版本信息。

更多指令使用指南请阅读【http://docs.kubernetes.org.cn/683.html】

3.集群部署拓扑图

K8s 集群拓扑图

网络资源规划：

1、Master 主控节点

主机名：k8s-master
IP：192.168.0.20
程序：kube-apiserver，kube-controllermanager，kube-scheduler
操作系统：CentOS8

2、Node 工作节点

节点名	主机名	IP 地址	程序	操作系统
工作节点-1	k8s-node1	192.168.0.31	kubelet，kube-proxy，docker	CentOS8
工作节点-2	k8s-node2	192.168.0.32	kubelet，kube-proxy，docker	CentOS8
工作节点≥3	k8s-node3	192.168.0.33	kubelet，kube-proxy，docker	CentOS8

3、Etcd 节点

节点名	主机名	IP 地址	程序	操作系统
Etcd 节点-1	k8s-etcd1	192.168.0.41	etcd	CentOS8
Etcd 节点-2	k8s-etcd2	192.168.0.42	etcd	CentOS8
Etcd 节点≥3	k8s-etcd3	192.168.0.43	etcd	CentOS8

4、SSL 证书服务器

主机名：k8s-ssl
IP：192.168.0.50
程序：CFSSL，OpenSSL
操作系统：CentOS8

5、K8s 集群网络

Service 子网 IP 段：10.0.0.0/16。用于为 Pod 中发布的服务自动分配 IP 地址。
CNI 子网 IP 段：10.254.0.0/16。用于为 Pod 中部署的容器自动分配 IP 地址。

4.应用资源编排部署

应用部署时，Node 工作节点会检查本地节点是否已存在镜像，如果不存在则会自动从 Docker Hub 中下载镜像。

如果在互联网中，由于国外的 Docker Hub 限速会导致长时间部署不成功，建议通过 Docker 将镜像下载到所有的 Node 工作节点本地仓库后再创建容器。

如果部署在隔离网络中，需要首先在能够连接互联网且装有 docker 的代理主机上拉取镜像到本地，然后从代理主机上将镜像导入到所有的 Node 工作节点上。

Docker 获取镜像的指令：
docker pull nginx:latest

如何安装 Docker 及拉取、导出、导入镜像，请阅读文章《RedHat/CentOS8【Docker】镜像制作编排和容器部署》【https://www.jianshu.com/p/a4198b127729】。

4.1.使用命令部署应用

在任意 Master 主控节点上执行以下操作步骤：

1、部署 Pod。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl create deployment web --image=nginx:latest

格式：kubectl create deployment nane --image [--dry-run=server|client|none]

参数：
nane：资源名称。
--image：资源镜像名称。
--dry-run：试运行模式，不实际创建。

2、暴露 Service。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort

格式： kubectl expose deployment web [--port] [--protocol=TCP|UDP|SCTP] [--target-port] [--name][--type=ClusterIP|NodePort|LoadBalancer|ExternalName] [--dry-run=server|client|none]

参数：
name：资源名称。
--port：Pod 暴露给服务的端口号，应与 Pod 提供服务的端口号一致。
--protocol：Pod 暴露给服务的端口协议，应与 Pod 提供服务的协议一致。默认为 "TCP" 协议。
--target-port：Pod 接收服务流量的端口号，应与 Pod 暴露给服务的端口号一致。默认值为 Pod 暴露给服务的端口号。
--name：部署服务、端点的名字。默认值为资源名称。
--type：暴露可访问类型，"ClusterIP" 表示仅集群内部访问，"NodePort" 表示通过端口映射访问，其他不常用。默认值 "ClusterIP" 。
--dry-run：试运行模式，不实际创建。

3、查看部署资源。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get deploy,pod,ep,svc -o wide

NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
deployment.apps/web   1/1     1            1           72m   nginx        nginx:latest   app=web

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/web-756987f8f4-c9q92   1/1     Running   0          72m   10.254.1.56   k8s-node1   <none>           <none>

NAME                   ENDPOINTS           AGE
endpoints/web          10.254.1.56:80      6m6s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE    SELECTOR
service/web          NodePort    10.0.104.29   <none>        80:32660/TCP   6m6s   app=web

4.2.使用 YAML 文件部署应用

YAML 编写规范请阅读文章【https://www.runoob.com/w3cnote/yaml-intro.html】

在任意 Master 主控节点上执行以下操作步骤：

1、从命令中创建 YAML 文件。

# 创建空的 YAML 文件。
[centos@k8s-master ~]$ touch nginx.yaml

# 通过试运行模式执行命令，追加 deployment 资源的 YAML 内容到 nginx.yaml 文件中。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl create deployment webapp --image=nginx:latest -o yaml --dry-run=client >> nginx.yaml

# 追加分隔符，YAML 使用 '---' 来分隔多个不同的 YAML 内容。
[centos@k8s-master ~]$ echo '---' >> nginx.yaml

# 通过试运行模式执行命令，追加 service 资源的 YAML 内容到 nginx.yaml 文件中。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl expose deployment webapp --port=80 --type=NodePort -o yaml --dry-run=client >> nginx.yaml

2、编辑 YAML 文件。

使用文本编辑器打开 YAML 文件：

[centos@k8s-master ~]$ gedit nginx.yaml

修改文件内容如下并保存：

apiVersion: apps/v1
# kind: DaemonSet
# 如果将 kind 属性设置为 DaemonSet，镜像会在所有的 Node 工作节点中部署。
kind: Deployment
metadata:
  # 资源标签
  labels:
    app: webapp
  # 资源名称
  name: webapp
  # 资源命名空间
  namespace: default
spec:
  # 表示 Pod 副本数，默认为 1， 扩容 Pod 副本可实现负载均衡，Pod 最大副本数建议与 Node 工作节点数
  # 当 Kind 修改为 “DaemonSet” 时，此属性不适用，注释或删除改属性。
  # replicas: 2
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: webapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: webapp
    spec:
      # 当增加 hostNetwork 属性并设置为 true 时，表示使用宿主机的网络空间，设置为 false 或不设置表示使用容器内部的网络空间。
      # hostNetwork: true
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        # 挂载外部存储
        # volumeMounts:
          # 容器内挂载路径
        # - mountPath: /data/hostPath/
          # 挂载存储资源的名称，名称与 volume 中 name 设置值一致
          # name: host
        # - mountPath: /data/emptyDir/
          # name: shared
        # - mountPath: /data/nfs
          # name: nfs
      # 外部存储资源
      # volumes:
        # 资源名称
      # - name: host
        # 资源类型（hostPath 表示使用 Pod 容器所在宿主机的磁盘位置，当 Pod 容器迁移时，不会同步迁移数据。使用宿主机本地磁盘可以做数据半版持久化存储，但使用宿主机挂载的网络磁盘则可以做持久化存储。）
        # hostPath:
          # 资源位置
          # path: /host
      # - name: shared
        # 资源类型（emptyDir 表示使用临时交换空间，当 Pod 启动时自动在宿主机上开辟空间，Pod 销毁时自动销毁。不能做数据持久化存储。）
        # emptyDir: {}
      # - name: nfs
        # 资源类型（nfs 表示使用 NFS 存储服务器的网络存储位置。可以做持久化存储。）
        # server: 192.168.115.6    
        # path: /nfs
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  creationTimestamp: null
  # 资源标签
  labels:
    app: webapp
  # 资源名称
  name: webapp
  # 资源命名空间
  namespace: default
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
    # 设置值为暴露到宿主机网络的端口号（取值范围：30000-32767），不设置时随机取值
    nodePort: 30001
  selector:
    app: webapp
  type: NodePort

3、部署 YAML 文件声明的资源。

[centos@k8s-master ~]$  kubectl apply -f nginx.yaml

4、查看部署资源。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get deploy,pod,ep,svc,ing -o wide

NAME                     READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE    CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
deployment.apps/webapp   2/2     2            2           20m    nginx        nginx:latest   app=webapp

NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP            NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/webapp-7db8b4f789-5qxpx   1/1     Running   2          20m    10.254.0.34   k8s-node2   <none>           <none>
pod/webapp-7db8b4f789-wplfs   1/1     Running   0          20m    10.254.1.57   k8s-node1   <none>           <none>

NAME                   ENDPOINTS                       AGE
endpoints/webapp       10.254.0.34:80,10.254.1.57:80   8s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE    SELECTOR
service/webapp       NodePort    10.0.139.121   <none>        80:32132/TCP   8s     app=webapp

NAME              CLASS    HOSTS             ADDRESS   PORTS     AGE
ingress-web       <none>   ingress.web                 80        20h
ingress-web-ssl   <none>   ingress.web.ssl             80, 443   18h

5、创建、更新、删除、创建+更新 YAML 文件声明的资源。

# 创建+更新部署资源
[centos@k8s-master ~]$  kubectl apply -f nginx.yaml

# 创建部署资源
[centos@k8s-master ~]$  kubectl create -f nginx.yaml

# 更新部署资源
[centos@k8s-master ~]$  kubectl update -f nginx.yaml

# 删除部署资源
[centos@k8s-master ~]$  kubectl delete -f nginx.yaml

5.运维管理

1、使用帮助

# 获取受支持的 API 版本。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl api-versions

# 获取受支持的资源类型。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl api-resources

# 获取命令行使用帮助。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl api-resources

2、资源管理

# 查看 Node 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get node -n default -o wide

# 查看 Pod 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pod -n default -o wide

# 查看 Pod 运行事件信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl describe pod web-756987f8f4-c9q92  -n default

# 查看 Endpoint 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get ep -n default -o wide

# 查看 Service 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get svc -n default -o wide

# 查看 Deployment 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get deploy -n default -o wide

# 查看 Ingress 详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get ing -n default -o wide

# 同时查看多个资源详细信息
[centos@k8s-master ~]$ kubectl get deploy,node,pod,ep,svc,ing -n default -o wide

# 升级 Pod 容器的镜像
[centos@k8s-master ~]$ kubectl set image deployment/web nginx=nginx:1.15  -n default

# 查看 Pod 容器镜像的升级状态
[centos@k8s-master ~]$ kubectl rollout status deployment/web

# 扩（缩）融 Pod 容器，--replicas 表示 Pod 副本数，默认为 1， 扩容 Pod 副本可实现负载均衡，Pod 最大副本数建议与 Node 工作节点数。
[centos@k8s-master ~]$ kubectl scale deployment/web --replicas=2

# 查看 Pod 容器的历史版本
[centos@k8s-master ~]$ kubectl rollout history deployment/web

# 将 Pod 回滚到上一个版本
[centos@k8s-master ~]$ kubectl rollout undo deployment/web

# 将 Pod 回滚到指定的版本
[centos@k8s-master ~]$ kubectl rollout undo deployment/web --revision=2

3、容器管理

# 查看容器运行日志
[centos@k8s-master ~]$ kubectl logs web-756987f8f4-c9q92  -n default

# 在容器中执行命令
[centos@k8s-master ~]$ kubectl exec web-756987f8f4-c9q92  ls -n default

# 进入容器
[centos@k8s-master ~]$ kubectl exec -it web-756987f8f4-c9q92 bash -n default

# 从宿主机向容器中拷贝文件
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cp srcile.txt web-756987f8f4-c9q92:/var/destfile.txt -n default

# 从容器向宿主机中拷贝文件
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cp web-756987f8f4-c9q92:/var/srcfile.txt destfile.txt -n default

# 创建容器
[centos@k8s-master ~]$ kubectl run busybox-container --image=busybox:1.28.4 bash

# 创建容器并进入命令行
[centos@k8s-master ~]$ kubectl run -it busybox-container2 --image=busybox:1.28.4 bash

# 创建容器并进入命令行，并在退出容器时自动删除（一般用于测试）
[centos@k8s-master ~]$ kubectl run -it --rm busybox-container --image=busybox:1.28.4 bash

4、集群管理

# 显示集群 API Server 和 Service 的地址
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cluster-info

# 显示集群当前状态
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cluster-info dump

# 显示集群当前状态，并输出到指定目录
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cluster-info dump --output-directory=/tmp/cluster-state

# 标记工作节点 "k8s-node1" 为不可调度状态
[centos@k8s-master ~]$ kubectl cordon k8s-node1

# 标记工作节点 "k8s-node1" 为可调度状态，或用于恢复已排除的工作节点
[centos@k8s-master ~]$ kubectl uncordon k8s-node1

# 排除工作节点 "k8s-node1" 上的 Pod，排除前需要先将该节点标记为不可调度状态
[centos@k8s-master ~]$ kubectl drain k8s-node1

附录一更多学习资料

K8s 中文文档【https://www.kubernetes.org.cn/docs】

K8s 中文文档【https://kubernetes.io/zh/docs/home/】

K8s 指令使用指南【http://docs.kubernetes.org.cn/683.html】

YAML 编写规范【https://www.runoob.com/w3cnote/yaml-intro.html】

附录二安装 kubectl 命令补全工具

1、使用 yum 源安装语法补全工具 bash-completion 。

[centos@k8s-master ~]$ sudo dnf install bash-completion

2、配置当前 Shell 的 kubectl 命令补全。

[centos@k8s-master ~]$ source /usr/share/bash-completion/bash_completion
[centos@k8s-master ~]$ source <(kubectl completion bash)

3、永久配置当前用户 Shell 的 kubectl 命令补全。

[centos@k8s-master ~]$ echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
[centos@k8s-master ~]$ bash

3、在 Shell 中输入 "kubectl" 指令后按 "Tab" 键测试。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl 
alpha          attach         completion     create         edit           kustomize      plugin         run            uncordon
annotate       auth           config         delete         exec           label          port-forward   scale          version
api-resources  autoscale      convert        describe       explain        logs           proxy          set            wait
api-versions   certificate    cordon         diff           expose         options        replace        taint          
apply          cluster-info   cp             drain          get            patch          rollout        top

云原生架构之【Kubernetes（K8s）】第四部分：资源编排部署和运维管理

云原生架构之【Kubernetes（K8s）】第四部分：资源编排部署和运维管理

1.语法结构

2.命令清单

3.集群部署拓扑图

4.应用资源编排部署

4.1.使用命令部署应用

4.2.使用 YAML 文件部署应用

5.运维管理

附录一更多学习资料

附录二安装 kubectl 命令补全工具

云原生架构之【Kubernetes（K8s）】第四部分：资源编排部署和运维管理

1.语法结构

2.命令清单

3.集群部署拓扑图

4.应用资源编排部署

4.1.使用命令部署应用

4.2.使用 YAML 文件部署应用

5.运维管理

附录一 更多学习资料

附录二 安装 kubectl 命令补全工具

附录一更多学习资料

附录二安装 kubectl 命令补全工具