Kubernetes集群管理工具kubectl命令技巧大全

一. kubectl概述

Kubectl是用于控制Kubernetes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命令的语法如下所示：

kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]

• comand：指定要在一个或多个资源执行，例如操作create，get，describe，delete。

• TYPE：指定资源类型，资源类型不区分大小写，您可以指定单数，复数或缩写形式。例如，以下命令产生相同的输出：

kubectl get pod pod1 
kubectl get pods pod1 
kubectl get po pod1

• NAME：指定资源的名称，名称区分大小写。如果省略名称，则显示所有资源的详细信息，例如：

kubectl get pods

• flags：指定可选的参数。例如，可以使用-s或者–server参数指定Kubernetes API server的地址和端口。

注意：在命令行中指定的标志将覆盖默认值和任何相应的环境变量。

如果需要帮助,可以通过kubectl help命令获取更多的信息。

二. kubectl操作的简短说明和常规语法

Basic Commands (Beginner):
  create         从文件或标准输入创建一个或多个资源
  expose         使用 replication controller, service, deployment 或者 pod 并暴露它作为一个 新的
Kubernetes Service
  run            在集群中运行一个指定的镜像
  set            为 objects 设置一个指定的特征
 
Basic Commands (Intermediate):
  explain        查看资源的文档
  get            显示一个或更多 resources
  edit           使用默认编辑器编辑和更新服务器上一个或多个资源的定义
  delete         从文件，stdin或指定标签选择器，名称，资源选择器或资源中删除资源
 
Deploy Commands:
  rollout        通过逐渐替换指定的复制控制器及其容器来执行滚动更新
  scale          为 Deployment, ReplicaSet, Replication Controller 或者 Job 设置一个新的副本数量
  autoscale      自动调整一个 Deployment, ReplicaSet, 或者 ReplicationController 的副本数量
 
Cluster Management Commands:
  certificate    修改 certificate 资源
  cluster-info   显示集群信息
  top            Display Resource (CPU/Memory/Storage) usage.
  cordon         标记 node 为 unschedulable
  uncordon       标记 node 为 schedulable
  drain          Drain node in preparation for maintenance
  taint          更新一个或者多个 node 上的 taints
 
Troubleshooting and Debugging Commands:
  describe       显示一个指定 resource 或者 group 的 resources 详情
  logs           输出容器在 pod 中的日志
  attach         Attach 到一个运行中的 container
  exec           在一个 container 中执行一个命令
  port-forward   Forward one or more local ports to a pod
  proxy          运行一个 proxy 到 Kubernetes API server
  cp             复制 files 和 directories 到 containers 和从容器中复制 files 和 directories.
  auth           Inspect authorization
 
Advanced Commands:
  apply          通过文件名或标准输入流(stdin)对资源进行配置
  patch          使用 strategic merge patch 更新一个资源的 field(s)
  replace        通过 filename 或者 stdin替换一个资源
  wait           Experimental: Wait for one condition on one or many resources
  convert        在不同的 API versions 转换配置文件
 
Settings Commands:
  label          更新在这个资源上的 labels
  annotate       更新一个资源的注解
  completion     Output shell completion code for the specified shell (bash or zsh)
 
Other Commands:
  alpha          Commands for features in alpha
  api-resources  Print the supported API resources on the server
  api-versions   Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"
  config         修改 kubeconfig 文件
  plugin         Runs a command-line plugin
  version        输出 client 和 server 的版本信息

有关命令操作的更多信息，请参见kubectl官方参考文档。

三. kubectl常用命令

kubectl作为kubernetes的命令行工具，主要的职责就是对集群中的资源的对象进行操作，这些操作包括对资源对象的创建、删除和查看等。

四. kubectl输出选项

所有kubectl命令的默认输出格式是人类可读的纯文本格式。要以特定格式将详细信息输出到终端窗口，可以将-o或--output标志添加到受支持的kubectl命令中,例：

kubectl [command] [TYPE] [NAME] -o=<output_format>

根据kubectl操作，支持以下输出格式

输出格式	描述
-o custom-columns= spec	使用逗号分隔的自定义列列表打印表。
-o custom-columns-file=filename	使用文件中的自定义列模板打印表。
-o json	输出JSON格式的API对象。
-o jsonpath=template	打印在jsonpath表达式中定义的字段。
-o jsonpath-file=filename	打印文件中jsonpath表达式定义的字段。
-o name	仅打印资源名称，而不打印其他任何内容。
-o wide	以纯文本格式输出，并带有任何其他信息。对于Pod，包含节点名称。
-o yaml	输出YAML格式的API对象。

示例：

以下命令将单个pod的详细信息输出为YAML格式的对象

kubectl get pod web-pod-13je7 -o yaml

五. kubectl常用命令示例

1、kubectl create命令

此命令通过文件或者stdin创建一个资源对象，假设这里存在一个nginx部署的YAML配置文件，可以通过执行下面的命令创建部署对象。

kubectl create -f nginx-deployment.yaml

nginx部署的YAML配置文件的示例代码如下：

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  revisionHistoryLimit: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      imagePullSecrets:
        - name: dc-hspfd
      containers:
      # 应用的镜像
      - image: nginx
        name: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        # 应用的内部端口
        ports:
        - containerPort: 80
          name: nginx80
        # 持久化挂接位置，在docker中      
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: nginx-data
        - mountPath: /etc/nginx
          name: nginx-conf
      volumes:
      # 宿主机上的目录
      - name: nginx-data
        nfs:
          path: /nfs/nginx
          server: 192.168.1.10
      - name: nginx-conf
        nfs:
          path: /k8s-nfs/nginx/conf
          server: 192.168.1.10

Kubernetes 清单可以用 json 或 yaml 来定义。使用的文件扩展名包括 .yaml, .yml 和 .json。

kubectl create -f ./my-manifest.yaml           # 创建资源
kubectl create -f ./my1.yaml -f ./my2.yaml     # 从多个文件创建资源
kubectl create -f ./dir                        # 通过目录下的所有清单文件创建资源
kubectl create -f https://git.io/vPieo         # 使用 url 获取清单创建资源
kubectl run nginx --image=nginx                # 开启一个 nginx 实例
kubectl explain pods,svc                       # 获取 pod 和服务清单的描述文档

• 通过标准输入创建多个 YAML 对象

cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox-sleep
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    args:
    - sleep
    - "1000000"
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox-sleep-less
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    args:
    - sleep
    - "1000"
EOF

2、kubectl get 命令

通过此命令列出一个或多个资源对象，在这里通过kubectl get命令获取default命名空间下的所有部署。

kubectl get deployment
# 具有基本输出的 get 命令
kubectl get services                          # 列出命名空间下的所有 service
kubectl get pods --all-namespaces             # 列出所有命名空间下的 pod
kubectl get pods -o wide                      # 列出命名空间下所有 pod，带有更详细的信息
kubectl get deployment my-dep                 # 列出特定的 deployment
kubectl get pods --include-uninitialized      # 列出命名空间下所有的 pod，包括未初始化的对象
 
# 有详细输出的 describe 命令
kubectl describe nodes my-node
kubectl describe pods my-pod
 
kubectl get services --sort-by=.metadata.name # List Services Sorted by Name

# 根据重启次数排序，列出所有 pod
kubectl get pods --sort-by='.status.containerStatuses[0].restartCount'
 
# 查询带有标签 app=cassandra 的所有 pod，获取它们的 version 标签值
kubectl get pods --selector=app=cassandra rc -o 
  jsonpath='{.items[*].metadata.labels.version}'

# 获取命名空间下所有运行中的 pod
kubectl get pods --field-selector=status.phase=Running
 
# 所有所有节点的 ExternalIP
kubectl get nodes -o jsonpath='{.items[*].status.addresses[?(@.type=="ExternalIP")].address}'

3、kubectl describe命令

此命令用于显示一个或多个资源对象的详细信息，在这里通过获取上述nginx部署的信息。

kubectl describe deployments/nginx

4、kubectl exec命令

此命令用于在Pod中的容器上执行一个命令，此处在nginx的一个容器上执行/bin/bash命令。

kubectl exec -it nginx-c5cff9dcc-dr88w /bin/bash

5、kubectl logs命令

此命令用于获取Pod中一个容器的日志信息，此处获取nginx一个容器的日志信息。

kubectl logs nginx-c5cff9dcc-dr88w

6、kubectl delete命令

此命令用于删除集群中已存在的资源对象，可以通过指定名称、标签选择器、资源选择器等。

kubectl delete -f ./pod.json                                              # 使用 pod.json 中指定的类型和名称删除 pod
kubectl delete pod,service baz foo                                        # 删除名称为 "baz" 和 "foo" 的 pod 和 service
kubectl delete pods,services -l name=myLabel                              # 删除带有标签 name=myLabel 的 pod 和 service
kubectl delete pods,services -l name=myLabel --include-uninitialized      # 删除带有标签 name=myLabel 的 pod 和 service，包括未初始化的对象
kubectl -n my-ns delete po,svc --all                                      # 删除命名空间 my-ns 下所有的 pod 和 service，包括未初始化的对象

7、kubectl edit 命令

使用默认编辑器 编辑服务器上定义的资源。

使用命令行工具获取的任何资源都可以使用edit命令编辑。edit命令会打开使用KUBE_EDITOR，GIT_EDITOR 或者EDITOR环境变量定义的编辑器，可以同时编辑多个资源，但所编辑过的资源只会一次性提交。edit除命令参数外还接受文件名形式。

文件默认输出格式为YAML。要以JSON格式编辑，请指定“-o json”选项。

语法：

kubectl edit (RESOURCE/NAME | -f FILENAME)

示例：

# 编辑名为“docker-registry”的service
kubectl edit svc/docker-registry

# 使用一个不同的编辑器
KUBE_EDITOR="nano" kubectl edit svc/docker-registry

# 编辑名为“docker-registry”的service，使用JSON格式、v1 API版本
 kubectl edit svc/docker-registry --output-version=v1 -o json

选项：

  -f, --filename=[]: 用来指定待编辑资源的文件名，目录名或者URL。
  -o, --output="yaml": 输出格式，可选yaml或者json中的一种。
       --output-version="": 输出资源使用的API版本（默认使用api-version）。

8、kubectl rolling-update 命令

此命令用于滚动更新，对镜像、端口等的更新

kubectl rolling-update frontend-v1 -f frontend-v2.json           # 滚动更新 pod：frontend-v1
kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --image=image:v2  # 变更资源的名称并更新镜像
kubectl rolling-update frontend --image=image:v2                 # 更新 pod 的镜像
kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --rollback        # 中止进行中的过程
at pod.json | kubectl replace -f -                              # 根据传入标准输入的 JSON 替换一个 pod

9、node 和集群管理

kubectl cordon my-node                                                # #标记节点 my-node 为不可调度
kubectl drain my-node                                                 # #准备维护时，排除节点 my-node
kubectl uncordon my-node                                              # #标记节点 my-node 为可调度
kubectl top node my-node                                              # #显示给定节点的度量值
kubectl cluster-info                                                  # #显示 master 和 service 的地址
kubectl cluster-info dump                                             # #将集群的当前状态转储到标准输出
kubectl cluster-info dump --output-directory=/path/to/cluster-state   # #将集群的当前状态转储到目录 /path/to/cluster-state
 
# 如果带有该键和效果的污点已经存在，则将按指定的方式替换其值
kubectl taint nodes foo dedicated=special-user:NoSchedule

参考资料

1.《kubectl概述》：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/#syntax

2.《kubectl命令概述》：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/#syntax