三、k8s 核心功能

三、k8s 核心功能

​ 本节带领大家快速体验 k8s 的核心功能：应用部署、访问、Scale Up/Down 以及滚动更新。

（一）部署应用

​ 执行命令：

$ kubectl run kubernetes-bootcamp 
>       --image=docker.io/jocatalin/kubernetes-bootcamp:v1 
>       --port=8080
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/kubernetes-bootcamp created
$

​ 这里我们通过 kubectl run 部署了一个应用，命名为 kubernetes-bootcamp。

​ Docker 镜像通过 --image 指定。--port 设置应用对外服务的端口。

​ 这里 deployment 是 Kubernetes 的术语，可以理解为应用。

​ Kubernetes 还有一个重要术语 Pod。Pod 是容器的集合，通常会将紧密相关的一组容器放到一个 Pod 中，同一个 Pod 中的所有容器共享 IP 地址和 Port 空间，也就是说它们在一个 network namespace 中。Pod 是 Kubernetes 调度的最小单位，同一 Pod 中的容器始终被一起调度。

​ 运行 kubectl get pods 查看当前的 Pod。

$ kubectl get pods
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n   1/1     Running   0    2m24s
$

​ kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n 就是应用的pod。

（二）访问应用

​ 默认情况下，所有 Pod 只能在集群内部访问。对于上面这个例子，要访问应用只能直接访问容器的 8080 端口。为了能够从外部访问应用，我们需要将容器的 8080 端口映射到节点的端口。 (暴露出去)

​ 执行如下命令：

$ kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp 
>       --type="NodePort" 
>       --port 8080
service/kubernetes-bootcamp exposed
$

​ 执行命令 kubectl get services 可以查看应用被映射到节点的哪个端口。

$ kubectl get service
NAME                  TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP  PORT(S)          AGE
kubernetes            ClusterIP   10.96.0.1       <none>  443/TCP          13m
kubernetes-bootcamp   NodePort    10.110.61.199   <none>  8080:31755/TCP   76s
$

​ 这里有两个 service，可以将 service 暂时理解为端口映射，后面我们会详细讨论。

​ kubernetes 是默认的 service，暂时不用考虑。kubernetes-bootcamp 是我们应用的 service，8080 端口已经映射到 host01 的 31755 端口，端口号是随机分配的，可以执行如下命令访问应用：

$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n | v=1
$

（三）Scale 应用

​ 默认情况下应用只会运行一个副本，可以通过 kubectl get deployments查看副本数。

$ kubectl get deployments.apps
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kubernetes-bootcamp   1/1     1            1           10m
$

​ 执行如下命令将副本数增加到 3 个：

$ kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=3
deployment.apps/kubernetes-bootcamp scaled
$ kubectl get deployments.apps
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kubernetes-bootcamp   3/3     3            3           11m
$

​ 通过 kubectl get pods 也可以看到当前 Pod 也增加到 3 个。

$ kubectl get pods
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n   1/1     Running   0    12m
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-8r2xk   1/1     Running   0    47s
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-szmlj   1/1     Running   0    47s
$

​ 通过 curl 访问应用，可以看到每次请求发送到不同的 Pod，三个副本轮询处理，这样就实现了负载均衡。

$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-szmlj | v=1
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n | v=1
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-szmlj | v=1
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n | v=1

​ 要 scale down 也很方便，执行命令：

$ kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=2
deployment.apps/kubernetes-bootcamp scaled
$ kubectl get pods
NAME                                 READY   STATUS        RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n   1/1     Running       0        15m
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-8r2xk   1/1     Terminating   0        3m48s
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-szmlj   1/1     Running       0        3m48s
$ kubectl get deployments.apps
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
kubernetes-bootcamp   2/2     2            2           15m
$

（四）滚动更新

当前应用使用的 image 版本为 v1，执行如下命令将其升级到 v2：

$ kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v2
deployment.apps/kubernetes-bootcamp image updated
$ kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS        RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-dmflb   1/1     Running       0          21s
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-jv88g   1/1     Running       0          23s
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-84z6n     1/1     Terminating   0          17m
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-szmlj     1/1     Terminating   0          6m2s
$
$ kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-dmflb   1/1     Running   0      50s
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-jv88g   1/1     Running   0      52s
$

​ 通过 kubectl get pods 可以观察滚动更新的过程：v1 的 Pod 被逐个删除，同时启动了新的 v2 Pod。更新完成后访问新版本应用。

$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-jv88g | v=2
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-dmflb | v=2
$

​ 如果要回退到 v1 版本也很容易，执行 kubectl rollout undo 命令：

$ kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp
deployment.apps/kubernetes-bootcamp rolled back
$ kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS        RESTARTS   AGE
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-dmflb   1/1     Terminating   0          5m59s
kubernetes-bootcamp-7d6f8694b6-jv88g   1/1     Terminating   0          6m1s
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-4p2wl     1/1     Running       0          9s
kubernetes-bootcamp-dd9784f6-ds4bh     1/1     Running       0          7s
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-ds4bh | v=1
$ curl minikube:31755
Hello Kubernetes bootcamp! | Running on: kubernetes-bootcamp-dd9784f6-4p2wl | v=1
$

​ 验证版本已经回退到 v1。 至此，我们已经通过官网的交互式教程快速体验了 Kubernetes 的功能和使用方法。