K8S教程（6）YAML配置清单简单创建与字段说明
一、K8S YAML配置清单介绍
虽然使用kubectl或者dashboard都可以创建Pods，但在实际生产环境中一般都是使用一种YAML语言所创建的配置清单来对资源进行一个声明。Kubernetes 把集群里的一切资源都定义为 API 对象，然后通过 YAML 语言来描述 API 对象，告诉K8S目标最终应该有的一个状态。K8S会将YAML配置清单中的内容自动转换成JSON格式传送给API Server完成创建。在YAML 官网（https://yaml.org/）有对该语言规范的完整介绍。简单来说YAML 是 JSON 的超集，支持整数、浮点数、布尔、字符串、数组和对象等数据类型。任何合法的 JSON 文档也都是 YAML 文档，但和 JSON 比起来，YAML 的语法更简单，比如可以不使用花括号和方括号、Key 不需要使用双引号等
# YAML数组(列表)
OS:
- linux
- macOS
- Windows
# 对应的 JSON
{
"OS": ["linux", "macOS", "Windows"]
}
# YAML对象(字典)
Kubernetes:
master: 1
worker: 3
# 对应的 JSON
{
"Kubernetes": {
"master": 1,
"worker": 3
}
}二、如何编写YAML配置清单
K8S有许多的 API 对象可以写进YAML中，通过Kubernetes 的官方文档（https://kubernetes.io/docs/reference/kubernetes-api/）可以查阅到所有API对象和其支持的所有字段。不过官方文档内容太多，还有一些简单的办法可以帮助编写YAML
1、kubectl api-resources 命令
该命令可以查看当前 Kubernetes 版本支持的所有对象和类型
kubectl api-resources
2、kubectl explain命令
该命令相当于是 Kubernetes 自带的 API 文档，会给出对象字段的详细说明
kubectl explain pods kubectl explain pods.metadata #查看metadata下的子字段，如果带有required是必选字段 kubectl explain pods.spec kubectl explain pods.spec.containers.livenessProbe.httpGet #可以一级一级的往下查看，这里最后查看的是httpGet字段的定义方法
3、--dry-run 和 -o yaml
这两个选项都可以帮助我们获取到一份配置模板，其中的--dry-run代表空跑、-o yaml是生成 YAML 格式文件，结合起来就可以实现让 kubectl 不进行实际创建并只生成 YAML 文件的操作
kubectl run ngx --image=nginx:alpine --dry-run=client -o yaml
#生成的配置文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
run: ngx
name: ngx
spec:
containers:
- image: nginx:alpine
name: ngx
resources: {}
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
status: {}#导出已有的Pod为YAML格式作为模板 kubectl get deployment nginx-test -o yaml
#使用dry-run干跑模式导出YAML kubectl create deployment test --image=nginx:1.7.9 --dry-run -o yaml > nginx.yaml
三、K8S YAML配置清单字段简介
· apiVersion：创建该对象所使用的K8S API版本，对于 Pod 来说通常是固定值 "v1"
kubectl api-versions #查看K8S所支持API版本
· kind：定义资源类别，想要创建的对象类别，包含Pod、Deployment、Service等
kubectl api-resources #查看K8S所有资源类型
· metadata：标识对象的元数据信息，包含Pod的名称、lables、namespace等字段。namespace用于给资源进行分类，默认会有一个default名称空间
· spec：该字段用于声明所期望的对象状态，spec字段内的属性通常应该和status字段内是一致的
· status：资源当前状态，应该与spec接近才对，本字段无需配置，由K8S集群维护
四、使用配置清单创建Pod示例
1、编写Pod配置清单
vi pod-demo.yaml kind: Pod metadata: name: pod-demo #这是pod的名称 namespace: default labels: owner: chrono env: demo region: north tier: back spec containers: name: adminbox #这是容器的名称 image: ikubernets/admin-box:v1.0 imagePullPolicy: IfNotPresent command: ["/bin/bash","-c","sleep 3600"]
2、使用kubectl apply命令应用配置清单创建资源
kubectl apply -f pod-demo.yaml kubectl get pods #查看容器是否运行，正常情况应该是Running kubectl get pods -o wide #查看pod详细信息，包含了IP、所属Node等 kubectl get pods -n kube-system #显示指定namespace的pod
3、使用kubectl describe命令可以查看pod或者Service的状态信息，比如pod运行端口、service对应的后端服务信息等。通常有以下几种状态：
· Running：Pod中的容器完成创建并正常在某个节点运行
· Pending：Pod已经被集群接受并且正在创建孵化的过程，此时还有一个或多个容器未完全创建或运行。此时可以通过docker相关命令来查看镜像状态
· Failed：有容器是以非正常状态退出或被系统终止
· Succeeded：容器完成任务成功终止
· Unknown：状态获取失败
kubectl describe pods pod-demo #指定pod名称后，主要查看state字段
4、使用kubectl delete命令删除有问题的pod，然后重新apply配置清单
kubectl delete pods pod-demo kubectl apply -f pod-demo.yaml
五、K8S YAML示例与关键配置解析
· 编写YAML文件定义容器
vi nginx-test.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
annotations: #描述信息，但和lable不同于它不能用于节点选择器，只作为元数据展示，使用kubectl describe时可以看到
linuxe.cn/created-by: "cluster admin"
namespace: web
labels:
app: nginx
version: 1.7.9
spec:
containers: #定义容器
- name: nginx #pod的名称，可以定义多个
image: nginx:1.7.9 #使用仓库的哪个镜像
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts: #引用共享存储
- name: storage #共享存储名
mountPath: /tmp/storage #共享存储在容器中的路径
ports: #需要容器暴露的端口
- name: http
containerPort: 80 #需要暴露的容器端口，会随机在宿主机中生成一个端口作为映射
protocol: TCP
resources: # 容器资源限制，这里的值会决定服务质量QOS的类型
requests:
cpu: 0.5 # 0.5代表500M
memory: 500M
limits: #容器最大能分配的资源，实际资源是在请求的资源和最大资源之间波动
cpu: 1
memory: 1000M
volumes:
- name: storage #定义存储名，上面有调用
emptyDir: {} #数据共享策略，EmptyDir是同Pod中所有容器数据共享，Pod删除后数据也会删除；HostPath是把数据存放在宿主机中共享，删除Pod数据还在；NFS则是网络存储
command: ["nginx"] #nginx镜像运行后所执行的命令，如果没写的话则是镜像默认命令
args: ["-s","reload"] #command命令接收的参数
#nodeSelector: #节点选择器，pod会创建在符合条件的node上，还有一种nodeName可以直接指定某个节点去创建pod而不需要条件。
restartPolicy:
OnFailure· imagePullPolicy镜像拉取策略
IfNotPresent：默认策略，如果本地不存在镜像就到仓库中进行拉取
Always：不管镜像是否在本地存在都进行拉取
latest：如果本地镜像非最新版本或者没有指定tag，则到仓库进行拉取
· restartPolicy容器失败重启策略
Always：默认策略，不管容器发生什么情况导致不工作都将重启Pod，在该策略下如果一个任务是只运行一次就结束掉的简单任务也会不断被重启
OnFailure：当容器非正常停止时才会自动重启，比如容器内的某个任务状态返回值非0
Never：不管容器出现什么问题都不进行重启
· Pod资源管理
容器在运行过程中需要申请的资源是通过定义resource进行分配的，主要分配的资源是CPU和Memory。在进行资源定义的时候通过requests配置来向系统请求资源，通过limit配置来限制最大可用资源，一旦超过就会OOM，所以容器实际资源是在请求的资源和最大资源之间波动的。资源可以使用小数点或者M、G等单位表示，在对CPU资源进行配额时0.1和100m都等同于一个CPU的1/10
· 服务质量QOS
主要用于Pod调度和驱逐，优先级越低的QOS越容易被驱逐。不同QOS优先级不同，使用kubectl describe命令可以查看Qos Class：
1、BestEffort：默认的QoS级别，该级别是尽可能的为Pod分配资源，优先级最低
2、Burstable：资源可波动，requests小于limit的值就是该QOS，推荐
3、Guaranteed：完全可保障资源，必须使用requests和limit定义内存和CPU两项资源并且相等，优先级最高
· 设置K8S默认驱逐阈值与系统保留资源
通过设置可以为K8S做好资源规划
vi /etc/sysconfig/kubelet KUBELET_EXTRA_ARGS="--kube-reserved=cpu-200m,memory=500Mi --eviction-hard=memory.available<1Gi" #在系统资源只剩1个G的时候进行主动驱逐 systemctl restart kubelet
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