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使用YAML 文件创建 Kubernetes Deployment

YAML 基础

YAML 是专门用来写配置文件的语言,非常简洁和强大,远比JSON格式方便。YAML语言(发音 /ˈjæməl/)的设计目标,就是方便人类读写。它实质上是一种通用的数据串行化格式。

它的基本语法规则如下:
大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进时不允许使用Tab键,只允许使用空格。
缩进的空格数目不重要,只要相同层级的元素左侧对齐即可
# 表示注释,从这个字符一直到行尾,都会被解析器忽略。

在我们的kubernetes中,你只需要两种结构类型就行了:

Lists
Maps

也就是说,你可能会遇到Lists的Maps和Maps的Lists,等等。不过不用担心,你只要掌握了这两种结构也就可以了,其他更加复杂的我们暂不讨论。

Maps

首先我们来看看Maps,我们都知道Map是字典,就是一个key:value的键值对,Maps可以让我们更加方便的去书写配置信息,例如:

---
apiVersion: v1
kind: Pod

第一行的—是分隔符,是可选的,在单一文件中,可用连续三个连字号—区分多个文件。这里我们可以看到,我们有两个键:kind 和 apiVersion,他们对应的值分别是:v1和Pod。上面的 YAML 文件转换成 JSON 格式的话,你肯定就容易明白了:

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "pod"
}

我们在创建一个相对复杂一点的 YAML 文件,创建一个 KEY 对应的值不是字符串而是一个 Maps:

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web

上面的 YAML 文件,metadata 这个 KEY 对应的值就是一个Maps了,而且嵌套的 labels 这个 KEY 的值又是一个Map,你可以根据你自己的情况进行多层嵌套。

上面我们也提到了 YAML 文件的语法规则,YAML 处理器是根据行缩进来知道内容之间的嗯关联性的。比如我们上面的 YAML 文件,我用了两个空格作为缩进,空格的数量并不重要,但是你得保持一致,并且至少要求一个空格(什么意思?就是你别一会缩进两个空格,一会缩进4个空格)。我们可以看到 name 和 labels 是相同级别的缩进,所以 YAML 处理器就知道了他们属于同一个 MAP,而 app 是 labels 的值是因为 app 的缩进更大。

注意:在 YAML 文件中绝对不要使用 tab 键。

同样的,我们可以将上面的 YAML 文件转换成 JSON 文件:

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Pod",
    "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": "web"
        }
    }
}

或许你对上面的 JSON 文件更熟悉,但是你不得不承认 YAML 文件的语义化程度更高吧?

Lists

Lists就是列表,说白了就是数组,在 YAML 文件中我们可以这样定义:

args
  - Cat
  - Dog
  - Fish

你可以有任何数量的项在列表中,每个项的定义以破折号(-)开头的,与父元素直接可以缩进一个空格。对应的 JSON 格式如下:

{
    "args": [ 'Cat', 'Dog', 'Fish' ]
}

当然,list 的子项也可以是 Maps,Maps 的子项也可以是list如下所示:

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: flaskapp-demo
      image: jcdemo/flaskapp
      ports:
        - containerPort: 5000

比如这个 YAML 文件,我们定义了一个叫 containers 的 List 对象,每个子项都由 name、image、ports 组成,每个 ports 都有一个 key 为 containerPort 的 Map 组成,同样的,我们可以转成如下 JSON 格式文件:

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Pod",
    "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": web"
        }
    },
    "spec": {
        "containers": [{
            "name": "front-end",
            "image": "nginx",
            "ports": [{
                "containerPort": "80"
            }]
        }, {
            "name": "flaskapp-demo",
            "image": "jcdemo/flaskapp",
            "ports": [{
                "containerPort": "5000"
            }]
        }]
    }
}

是不是觉得用 JSON 格式的话文件明显比 YAML 文件更复杂了呢?

使用 YAML 创建 Pod

现在我们已经对 YAML 文件有了大概的了解了,我相信你应该没有之前那么懵逼了吧?我们还是来使用 YAML 文件来创建一个 Deployment 吧。当然如果你的kubernetes集群还没搭建完成的话,可以继续阅读前面 手动搭建高可用的 kubernetes 集群 的文章。

创建 Pod

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube-nginx
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: test-nginx
      image: jcdemo/flaskapp
      ports:
        - containerPort: 88

这是我们上面定义的一个普通的 POD 文件,我们先来简单分析下文件内容:

apiVersion,这里它的值是v1,这个版本号需要根据我们安装的kubernetes版本和资源类型进行变化的,记住不是写死的

kind,这里我们创建的是一个 Pod,当然根据你的实际情况,这里资源类型可以是 DeploymentJobIngressService 等待。

metadata:包含了我们定义的 Pod 的一些 meta 信息,比如名称、namespace、标签等等信息。

spec:包括一些 containersstoragevolumes,或者其他Kubernetes需要知道的参数,以及诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性。你可以在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的属性。

让我们来看一个典型的容器的定义:


spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80

在这个例子中,这是一个简单的最小定义:一个名字(front-end),基于 nginx 的镜像,以及容器 将会监听的一个端口(80)。在这些当中,只有名字是非常需要的,你也可以指定一个更加复杂的属性,例如在容器启动时运行的命令,应使用的参数,工作目录,或每次实例化时是否拉取映像的新副本。以下是一些容器可选的设置属性:

name
image
command
args
workingDir
ports
env
resources
volumeMounts
livenessProbe
readinessProbe
livecycle
terminationMessagePath
imagePullPolicy
securityContext
stdin
stdinOnce
tty

明白了 POD 的定义后,我们将上面创建 POD 的 YAML 文件保存成pod.yaml,然后使用kubectl创建 POD:

$ kubectl create -f pod.yaml
pod "kube100-site" created

然后我们就可以使用我们前面比较熟悉的kubectl命令来查看 POD 的状态了:

$ kubectl get pods
NAME           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
kube100-site   2/2       Running   0          1m

到这里我们的 POD 就创建成功了,如果你在创建过程中有任何问题,我们同样可以使用前面的kubectl describe进行排查。我们先删除上面创建的 POD:

$ kubectl delete -f pod.yaml
pod "kube100-site" deleted

创建 Deployment

现在我们可以来创建一个真正的 Deployment。在上面的例子中,我们只是单纯的创建了一个 POD 实例,但是如果这个 POD 出现了故障的话,我们的服务也就挂掉了,所以kubernetes提供了一个Deployment的概念,可以让kubernetes去管理一组 POD 的副本,也就是副本集,这样就可以保证一定数量的副本一直可用的,不会因为一个 POD 挂掉导致整个服务挂掉。我们可以这样定义一个Deployment:

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube100-site
spec:
  replicas: 2

注意这里的apiVersion对应的值是 extensions/v1beta1 ,当然kind要指定为Deployment,因为这就是我们需要的,然后我们可以指定一些 meta 信息,比如名字,或者标签之类的。最后,最重要的是spec配置选项,这里我们定义需要两个副本,当然还有很多可以设置的属性,比如一个 Pod 在没有任何错误变成准备的情况下必须达到的最小秒数。

我们可以在Kubernetes v1beta1 API参考中找到一个完整的 Depolyment 可指定的参数列表。

现在我们来定义一个完整的 Deployment 的 YAML 文件:

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube100-site
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: front-end
          image: nginx
          ports:
            - containerPort: 80
        - name: flaskapp-demo
          image: jcdemo/flaskapp
          ports:
            - containerPort: 5000

看起来是不是和我们上面的pod.yaml很类似啊,注意其中的template,其实就是对 POD 对象的定义。将上面的 YAML 文件保存为deployment.yaml,然后创建 Deployment:

$ kubectl create -f deployment.yaml
deployment "kube100-site" created

同样的,想要查看它的状态,我们可以检查Deployment的列表:

$ kubectl get deployments
NAME           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kube100-site   2         2         2            2           2m

我们可以看到所有的 Pods 都已经正常运行了。

到这里我们就完成了使用 YAML 文件创建 Kubernetes Deployment 的过程,在了解了 YAML 文件的基础后,定义 YAML 文件其实已经很简单了,最主要的是要根据实际情况去定义 YAML 文件,所以查阅 Kubernetes 文档很重要。

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