本章节主要介绍kubernetes的流量负载组件：Ingress。
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在前面课程中已经提到，Service对集群之外暴露服务的主要方式有两种：NotePort和LoadBalancer，但是这两种方式，都有一定的缺点：
NodePort方式的缺点是会占用很多集群机器的端口，那么当集群服务变多的时候，这个缺点就愈发明显 LB方式的缺点是每个service需要一个LB，浪费、麻烦，并且需要kubernetes之外设备的支持 基于这种现状，kubernetes提供了Ingress资源对象，Ingress只需要一个NodePort或者一个LB就可以满足暴露多个Service的需求。工作机制大致如下图表示：
实际上，Ingress相当于一个7层的负载均衡器，是kubernetes对反向代理的一个抽象，它的工作原理类似于Nginx，可以理解成在Ingress里建立诸多映射规则，Ingress Controller通过监听这些配置规则并转化成Nginx的反向代理配置 , 然后对外部提供服务。在这里有两个核心概念：
ingress：kubernetes中的一个对象，作用是定义请求如何转发到service的规则 ingress controller：具体实现反向代理及负载均衡的程序，对ingress定义的规则进行解析，根据配置的规则来实现请求转发，实现方式有很多，比如Nginx, Contour, Haproxy等等 Ingress（以Nginx为例）的工作原理如下：
用户编写Ingress规则，说明哪个域名对应kubernetes集群中的哪个Service Ingress控制器动态感知Ingress服务规则的变化，然后生成一段对应的Nginx反向代理配置 Ingress控制器会将生成的Nginx配置写入到一个运行着的Nginx服务中，并动态更新 到此为止，其实真正在工作的就是一个Nginx了，内部配置了用户定义的请求转发规则 Ingress使用 环境准备 搭建ingress环境
# 创建文件夹 [root@master ~]# mkdir ingress-controller [root@master ~]# cd ingress-controller/ # 获取ingress-nginx，本次案例使用的是0.30版本 [root@master ingress-controller]# wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml [root@master ingress-controller]# wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml # 修改mandatory.yaml文件中的仓库 # 修改quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0 # 为quay-mirror.qiniu.com/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0 # 创建ingress-nginx [root@master ingress-controller]# kubectl apply -f ./ # 查看ingress-nginx [root@master ingress-controller]# kubectl get pod -n ingress-nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/nginx-ingress-controller-fbf967dd5-4qpbp 1/1 Running 0 12h # 查看service [root@master ingress-controller]# kubectl get svc -n ingress-nginx NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE ingress-nginx NodePort 10.本章节主要介绍kubernetes的流量负载组件：Service。
Service介绍 在kubernetes中，pod是应用程序的载体，我们可以通过pod的ip来访问应用程序，但是pod的ip地址不是固定的，这也就意味着不方便直接采用pod的ip对服务进行访问。
为了解决这个问题，kubernetes提供了Service资源，Service会对提供同一个服务的多个pod进行聚合，并且提供一个统一的入口地址。通过访问Service的入口地址就能访问到后面的pod服务。
Service在很多情况下只是一个概念，真正起作用的其实是kube-proxy服务进程，每个Node节点上都运行着一个kube-proxy服务进程。当创建Service的时候会通过api-server向etcd写入创建的service的信息，而kube-proxy会基于监听的机制发现这种Service的变动，然后它会将最新的Service信息转换成对应的访问规则。
# 10.97.97.97:80 是service提供的访问入口 # 当访问这个入口的时候，可以发现后面有三个pod的服务在等待调用， # kube-proxy会基于rr（轮询）的策略，将请求分发到其中一个pod上去 # 这个规则会同时在集群内的所有节点上都生成，所以在任何一个节点上访问都可以。 [root@node1 ~]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 10.97.97.97:80 rr -> 10.244.1.39:80 Masq 1 0 0 -> 10.244.1.40:80 Masq 1 0 0 -> 10.244.2.33:80 Masq 1 0 0 kube-proxy目前支持三种工作模式:
userspace 模式
userspace模式下，kube-proxy会为每一个Service创建一个监听端口，发向Cluster IP的请求被Iptables规则重定向到kube-proxy监听的端口上，kube-proxy根据LB算法选择一个提供服务的Pod并和其建立链接，以将请求转发到Pod上。 该模式下，kube-proxy充当了一个四层负责均衡器的角色。由于kube-proxy运行在userspace中，在进行转发处理时会增加内核和用户空间之间的数据拷贝，虽然比较稳定，但是效率比较低。
iptables 模式
iptables模式下，kube-proxy为service后端的每个Pod创建对应的iptables规则，直接将发向Cluster IP的请求重定向到一个Pod IP。 该模式下kube-proxy不承担四层负责均衡器的角色，只负责创建iptables规则。该模式的优点是较userspace模式效率更高，但不能提供灵活的LB策略，当后端Pod不可用时也无法进行重试。本章节主要介绍各种Pod控制器的详细使用。
Pod控制器介绍 Pod是kubernetes的最小管理单元，在kubernetes中，按照pod的创建方式可以将其分为两类：
自主式pod：kubernetes直接创建出来的Pod，这种pod删除后就没有了，也不会重建
控制器创建的pod：kubernetes通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建
什么是Pod控制器
Pod控制器是管理pod的中间层，使用Pod控制器之后，只需要告诉Pod控制器，想要多少个什么样的Pod就可以了，它会创建出满足条件的Pod并确保每一个Pod资源处于用户期望的目标状态。如果Pod资源在运行中出现故障，它会基于指定策略重新编排Pod。
在kubernetes中，有很多类型的pod控制器，每种都有自己的适合的场景，常见的有下面这些：
ReplicationController：比较原始的pod控制器，已经被废弃，由ReplicaSet替代
ReplicaSet：保证副本数量一直维持在期望值，并支持pod数量扩缩容，镜像版本升级
Deployment：通过控制ReplicaSet来控制Pod，并支持滚动升级、回退版本
Horizontal Pod Autoscaler：可以根据集群负载自动水平调整Pod的数量，实现削峰填谷
DaemonSet：在集群中的指定Node上运行且仅运行一个副本，一般用于守护进程类的任务
Job：它创建出来的pod只要完成任务就立即退出，不需要重启或重建，用于执行一次性任务
Cronjob：它创建的Pod负责周期性任务控制，不需要持续后台运行
StatefulSet：管理有状态应用
ReplicaSet(RS) ReplicaSet的主要作用是保证一定数量的pod正常运行，它会持续监听这些Pod的运行状态，一旦Pod发生故障，就会重启或重建。同时它还支持对pod数量的扩缩容和镜像版本的升降级。
ReplicaSet的资源清单文件：
apiVersion: apps/v1 # 版本号 kind: ReplicaSet # 类型 metadata: # 元数据 name: # rs名称 namespace: # 所属命名空间 labels: #标签 controller: rs spec: # 详情描述 replicas: 3 # 副本数量 selector: # 选择器，通过它指定该控制器管理哪些pod matchLabels: # Labels匹配规则 app: nginx-pod matchExpressions: # Expressions匹配规则 - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]} template: # 模板，当副本数量不足时，会根据下面的模板创建pod副本 metadata: labels: app: nginx-pod spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.本章节将详细介绍Pod资源的各种配置（yaml）和原理。
Pod结构 每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类：
用户程序所在的容器，数量可多可少
Pause容器，这是每个Pod都会有的一个根容器，它的作用有两个：
可以以它为依据，评估整个Pod的健康状态
可以在根容器上设置Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以实现Pod内部的网路通信
这里是Pod内部的通讯，Pod的之间的通讯采用虚拟二层网络技术来实现，我们当前环境用的是Flannel
Pod定义 下面是Pod的资源清单：
apiVersion: v1 #必选，版本号，例如v1 kind: Pod #必选，资源类型，例如 Pod metadata: #必选，元数据 name: string #必选，Pod名称 namespace: string #Pod所属的命名空间,默认为"default" labels: #自定义标签列表 - 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 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 #端口的名称 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 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 #内存请求,容器启动的初始可用数量 lifecycle: #生命周期钩子 postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启 preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止 livenessProbe: #对Pod内各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 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 nodeName: <string> #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上 nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上 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secret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 #小提示： # 在这里，可通过一个命令来查看每种资源的可配置项 # kubectl explain 资源类型 查看某种资源可以配置的一级属性 # kubectl explain 资源类型.本章节将介绍如何在kubernetes集群中部署一个nginx服务，并且能够对其进行访问。
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Namespace Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离或者多租户的资源隔离。
默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。
可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。
kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace
[root@master ~]# kubectl get namespace NAME STATUS AGE default Active 45h # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间 kube-node-lease Active 45h # 集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入 kube-public Active 45h # 此命名空间下的资源可以被所有人访问（包括未认证用户） kube-system Active 45h # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间 下面来看namespace资源的具体操作：
查看
# 1 查看所有的ns 命令：kubectl get ns [root@master ~]# kubectl get ns NAME STATUS AGE default Active 45h kube-node-lease Active 45h kube-public Active 45h kube-system Active 45h # 2 查看指定的ns 命令：kubectl get ns ns名称 [root@master ~]# kubectl get ns default NAME STATUS AGE default Active 45h # 3 指定输出格式 命令：kubectl get ns ns名称 -o 格式参数 # kubernetes支持的格式有很多，比较常见的是wide、json、yaml [root@master ~]# kubectl get ns default -o yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: creationTimestamp: "2020-04-05T04:44:16Z" name: default resourceVersion: "151" selfLink: /api/v1/namespaces/default uid: 7405f73a-e486-43d4-9db6-145f1409f090 spec: finalizers: - kubernetes status: phase: Active # 4 查看ns详情 命令：kubectl describe ns ns名称 [root@master ~]# kubectl describe ns default Name: default Labels: <none> Annotations: <none> Status: Active # Active 命名空间正在使用中 Terminating 正在删除命名空间 # ResourceQuota 针对namespace做的资源限制 # LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制 No resource quota.本章节主要介绍yaml语法和kubernetes的资源管理方式
资源管理介绍 在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。
kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。
kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。
Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了Service资源实现这个功能。
当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种存储系统。
学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的Pod、Pod控制器、Service、存储等各种资源进行操作
YAML语言介绍 YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。
<heima> <age>15</age> <address>Beijing</address> </heima> heima: age: 15 address: Beijing YAML的语法比较简单，主要有下面几个：
大小写敏感 使用缩进表示层级关系 缩进不允许使用tab，只允许空格( 低版本限制 ) 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可 ‘#‘表示注释 YAML支持以下几种数据类型：
纯量：单个的、不可再分的值 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary） 数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list） # 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期 # 1 布尔类型 c1: true (或者True) # 2 整型 c2: 234 # 3 浮点型 c3: 3.14 # 4 null类型 c4: ~ # 使用~表示null # 5 日期类型 c5: 2018-02-17 # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd # 6 时间类型 c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00 # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区 # 7 字符串类型 c7: heima # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 c8: line1 line2 # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格 # 对象 # 形式一(推荐): heima: age: 15 address: Beijing # 形式二(了解): heima: {age: 15,address: Beijing} # 数组 # 形式一(推荐): address: - 顺义 - 昌平 # 形式二(了解): address: [顺义,昌平] 小提示：kubectl 安装 kind 安装 创建一个集群 查看集群 删除集群 kubernetes 安装比较复杂，用于学习可以搭建单机集群安装。 推荐使用 linux 系统安装实验。
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kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kind、kubeadm、minikube、二进制包
kind: 一个基于 Docker 安装的 kubernetes 工具（推荐） minikube：一个用于快速搭建单节点 kubernetes 的工具 kubeadm：一个用于快速搭建 kubernetes 集群的工具 二进制包 ：从官网下载每个组件的二进制包，依次去安装，此方式对于理解 kubernetes 组件更加有效 kubectl 安装 参考: https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/tools/install-kubectl-linux/
kubectl 是 kubernetes 运行命令工具，用于部署应用、监测和管理集群资源以及查看日志。
# 下载安装 curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl" # 添加权限，复制到/bin下，方便全局使用 chmod +x kubectl mkdir -p ~/.local/bin/kubectl mv ./kubectl ~/.local/bin/kubectl # 验证安装是否成功 kubectl version --client kind 安装 官网：https://kind.sigs.k8s.io/
下载二进制包，无须其它依赖
https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases应用部署方式演变 kubernetes简介 kubernetes组件 kubernetes概念 参考 本章节主要介绍应用程序在服务器上部署方式演变以及kubernetes的概念、组件和工作原理。
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应用部署方式演变 在部署应用程序的方式上，主要经历了三个时代：
传统部署：互联网早期，会直接将应用程序部署在物理机上
优点：简单，不需要其它技术的参与
缺点：不能为应用程序定义资源使用边界，很难合理地分配计算资源，而且程序之间容易产生影响
虚拟化部署：可以在一台物理机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都是独立的一个环境
优点：程序环境不会相互产生影响，提供了一定程度的安全性
缺点：增加了操作系统，浪费了部分资源
容器化部署：与虚拟化类似，但是共享了操作系统
优点：
可以保证每个容器拥有自己的文件系统、CPU、内存、进程空间等
运行应用程序所需要的资源都被容器包装，并和底层基础架构解耦
容器化的应用程序可以跨云服务商、跨Linux操作系统发行版进行部署
容器化部署方式给带来很多的便利，但是也会出现一些问题，比如说：
一个容器故障停机了，怎么样让另外一个容器立刻启动去替补停机的容器 当并发访问量变大的时候，怎么样做到横向扩展容器数量 这些容器管理的问题统称为容器编排问题，为了解决这些容器编排问题，就产生了一些容器编排的软件：
Swarm：Docker自己的容器编排工具 Mesos：Apache的一个资源统一管控的工具，需要和Marathon结合使用 Kubernetes：Google开源的的容器编排工具 kubernetes简介
kubernetes，是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，是谷歌严格保密十几年的秘密武器 Borg 系统的一个开源版本，于2014年9月发布第一个版本，2015年7月发布第一个正式版本。
kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。目的是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的主要功能：
自我修复：一旦某一个容器崩溃，能够在1秒中左右迅速启动新的容器 弹性伸缩：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整 服务发现：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务 负载均衡：如果一个服务起动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡 版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本 存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷 kubernetes组件 一个kubernetes集群主要是由 控制节点(master)、工作节点(node) 构成，每个节点上都会安装不同的组件。
master：集群的控制平面，负责集群的决策 ( 管理 )
ApiServer : 资源操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制
Scheduler : 负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上
ControllerManager : 负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展、滚动更新等
Etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息
node：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境 ( 干活 )
Kubelet : 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
KubeProxy : 负责提供集群内部的服务发现和负载均衡关于作者 我的博客：https://yezihack.github.io
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