查看 Namespace 與資源對象

預設的 Kubernetes 提供了幾個 namespace 用於不同的目的，下面的結果在 GKE 或 kubeadm 上目前使用是一樣的，至於 namespace 名稱的用途可參考此鏈接

$ kubectl get namespace 
NAME              STATUS   AGE
default           Active   13h
kube-node-lease   Active   13h
kube-public       Active   13h
kube-system       Active   13h

針對某一個特定 namespace 進行詳細訊息查看

$ kubectl describe namespaces default

如果使用了 namespace 將一些應用進行隔離，我們要查看特定 namespace 下資源時須使用 -n 參數進行切換，預設是在 default 上。下面結果是 GKE 的環境。

$ kubectl get pods -n kube-system
NAME                                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
event-exporter-v0.3.0-5cd6ccb7f7-mp7p4                      2/2     Running   0          13h
fluentd-gcp-scaler-6855f55bcc-mchvv                         1/1     Running   0          13h
fluentd-gcp-v3.1.1-f8wc8                                    2/2     Running   0          13h
fluentd-gcp-v3.1.1-g6mbn                                    2/2     Running   0          13h
fluentd-gcp-v3.1.1-zq4xm                                    2/2     Running   0          13h
heapster-gke-7c7bdf567c-cmqhm                               3/3     Running   0          13h
kube-dns-5c446b66bd-5ltbw                                   4/4     Running   0          13h
kube-dns-5c446b66bd-fqvwk                                   4/4     Running   0          13h
...

Namespace 資源管理

我們拿上一章節的實驗來做說明。

定義 namespace 清單。

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: test

使用 create 建立該清單的資源。

$ kubectl creat -f namespace-example.yaml
$ kubectl get namespace # 這邊會看到所建立的 test namespace 資源

直接建立

$ kubectl create namespace prod

上面說了建立，在刪除方面只要刪除了 namespace 會刪除與其相關的資源。下面顯示了刪除的方式，ns 為 namespace 縮寫。

$ kubectl delete ns test
namespace "test" deleted

POD 資源管理操作

POD 是 Kubernetes 中的一個核心組件，可以將其用 json 或 yaml 各式定義乘資源清單，最後由聲明式或宣告式進行資源管理。整個流程如下圖，用戶透過 create 或 apply 將資源清單請求提交至 API Server 並將其保存至集群狀態儲存系統 etcd 中，之後由調度元件把用戶請求調度至最佳節點，而被選中節點將借助 kubectl 和 CRI 進行容器建立。這種由客戶端直接由 API Server 建立的 POD 稱作為自主式 POD。

我們使用 yaml 定義資源清單，但 Api Server 會將其轉 JSON 再執行

Imperative Object Configuration

建立 POD 資源

POD 是用於容器相關應用，因此在 spec 字段中需要定義 containers，它為容器的列表，可以建立多個容器。下面為一個 POD 資源清單範例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo # POD 名稱
  namespace: default # 選擇 namespace
  labels: # 標籤
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers: # 定義容器
  - name: myapp
    image: nginx:1.18
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    command: ["bin/sh", "-c", "sleep 3600"]

使用 create 建立 POD，-f 可以支援以路徑方式或 URL。

$ kubectl create -f pod-demo.yaml
pod/pod-demo created

查看 POD 狀態

get 通常用來顯示資源對象狀態訊息。使用 -o wide 時可以知道更多訊息。

$ kubectl get pods pod-demo
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-demo   2/2     Running   0          10s
$ kubectl get pods pod-demo -o wide
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP         NODE                                       NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-demo   2/2     Running   0          9m11s   10.4.2.5   gke-cluster-1-default-pool-7dc8b11b-r7rg   <none>           <none>

describe 可以詳細的描述出 POD 資源的內容，像是 Volume、QoS等，當中 event 相當重要，其訊息可檢視出為何 POD 會故障等訊息以用來除錯。

$ kubectl describe pods pod-demo
Name:         pod-demo
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         gke-cluster-1-default-pool-7dc8b11b-r7rg/10.128.0.22
Start Time:   Sun, 30 Aug 2020 10:56:36 +0000
Labels:       app=myapp
              tier=frontend
Annotations:  kubernetes.io/limit-ranger: LimitRanger plugin set: cpu request for container myapp; cpu request for container busybox
...

更新 POD 資源

正在運行的 POD 上帶有非常多的字段，而並非所有字段都能修改。我們使用 replace 方式進行實驗，我們將修改容器 image。

先在 yaml 檔將 image 版本從 1.18 變成 1.12，在執行以下指令。但發現這樣使用出現了錯誤。

$ kubectl replace pods -f pod-demo.yaml
The Pod "pod-demo" is invalid: spec: Forbidden: pod updates may not change fields other than `spec.containers[*].image`, `spec.initContainers[*].image`, `spec.activeDeadlineSeconds` or `spec.tolerations` (only additions to existing tolerations)
  core.PodSpec{
-       Volumes: nil,

使用以下方式就可以避免上面的失敗。對於 POD 來說，能夠修改的欄位有限，自定義的 yaml 跟系統上面的 yaml 不一樣，因此無法覆蓋，會存在著少資源覆蓋多資源問題。因此在修改時應該是要跟系統 yaml 一模一樣才對，透過 -o yaml 可以取得。在進行 replace 時，無定義的 yaml 都會被檢視出來，反正必須取得當前運行的 yaml，修改後呼叫 replace 覆蓋。

$ kubectl get pod pod-demo -o yaml > pod-replace-demo.yaml
$ vi pod-replace-demo.yaml
$ kubectl replace -f pod-replace-demo.yaml
pod/pod-demo replaced
$ kubectl describe pod pod-demo # 容器 image 已經更改

當然除了上面方法，還有加 --force 的方式，它會將 POD 資源先刪除並重新建立。

$ kubectl replace -f pod-demo.yaml --force
pod "pod-demo" deleted
pod/pod-demo replaced
$ kubectl describe pod pod-demo # 容器 image 已經更改

而 edit 是另一種方式，像是使用 vi，它直接編輯了該 POD 完整資訊，因此可以直接利用此方式進行修改。

$ kubectl edit pods pod-demo # 此方式也能進行修改

刪除 POD 資源

$ kubectl delete pod pod-demo
pod "pod-demo" deleted

然而，replace 在現實中並非很理想，對於更改的配置難以追蹤，取而代之的是 Declarative object configuration ，可以嘗試將上面的步驟用 apply 取代。

$ kubectl apply -f pod-demo.yaml

總結

我們介紹了 Namespace 操作同時知道 POD 資源配置是由 kind、apiVersion、metadata、spec 和 status 組成。同時也比較 Imperative 和 Declarative。這邊也學習到使用 create、delete、replace、edit、apply 等指令應用。