k8s_day10_01

k8s_day10_01

1、k8应用部署管理

​ 正常情况下，在k8s 部署一个复杂应用也不是一个应用。我们也需要在k8s 上做应用部署管理：组织一个生态圈内的多个组件为一体，统一进行管理。

​

在linux 系统上最初安装软件的方式 就是编译安装，需要各种二进制文件、帮助文件、配置文件库文件 放在指定的目录下， 特别费事，后来产生了各种应用安装管理工具rpm 、deb . 在k8s 上应用部署，也需要管理工具。在k8 上部署应用时，k8s 原生的 可以被kubectl 所使用的 工具 叫kustomize。

​ kustomize 虽然有不足的地方 ，但是它提供了声明式配置管理。（算的上是新出现的工具 v1.14版本才出现）

​ 另外一个就是第三方管理工具 helm, helm 本身特别类似于deb、rpm 管理的前端工具yum 、apt

但是使用apt yum 工具 需要解决依赖关系的库 repo, helm 依赖的底层包管理工具 叫chart.

​ chart 是部署一个应用程序所需要依赖的配置清单集合。 例如部署prothemeus 需要 svc、cm、controller、secret 以及各种应用的yaml。 把这些清单打包在一起就叫chart ,而如果把这些清单都写死了，就只能够应用到一种部署场景，所以在chart 当中还有大量的模板存在 这些模板代表着 资源名称都不是固定的，而是基于模板当中传递的参数发生改变。

​ 这些chart 不用自己不用自己写，来自chart Hub（chart 仓库 ）

​ helm 工具可以把chart拖下来，根据我们的需要改个名之类的 就能把程序部署起来。 部署 prothemeus 时，只需prothemeus chart 就行。但是这不足以反映helm 的复杂程度，prothemeus 是有状态应用，有状态应用有2种部署方式：

1、直接使用k8s 提供的资源类型statefulset 来进行管理，但是它所能提供的功能特性是极其有限的

2、第三方提供的operator。 部署prothemeus 时，不是直接部署prothemeus ，而是部署prothemeus operator, 在 operator 之上再写清单部署prothemeus 集群

​ helm 已经很成熟了，kustomize出现的时间很短，但是提供了 我们自己打包管理应用程序时一个有效的、不依赖第三方软件的途径。

2、kustomize

Kustomize的核心目标在于为管理的应用生成资源配置，而这些资源配置中定义了资源的期望状态，在具体实现上，它通过kustomization.yaml文件组合和（或）叠加多种不同的来源的资源配置来生成。

Kustomize将一个特定应用的配置保存于专用的目录中，且该目录中必须有一个名为kustomization.yaml的文件作为该应用的核心控制文件。由以下kustomization.yaml文件的格式说明可以大体看出，Kustomize可以直接组合由resources字段中指定资源文件作为最终配置，也可在它们的基础上进行额外的修订，例如添加通用标签和通用注解、为各个资源添加统一的名称前缀或名称后缀、改动Pod模板中的镜像文件及向容器传递变量等。

3、kustomize 规范

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources <[]string>   # 待定制的原始资源配置文件列表（部署一个程序所需要的各种配置清单），将由kustomize按顺序处理
namespace <string>     # 设定所有名称空间级别资源所属的目标名称空间
commonLabels <map[string]string>  # 添加到所有资源的通用标签，包括Pod模板及相关的
# 相关的标签选择器
commonAnnotations <map[string]string>   # 添加到所有资源的通用注解
namePrefix <string>   # 统一给所有资源添加的名称前缀
nameSuffix <string>   # 统一给所有资源添加的名称后缀
images <[]Image>   # 将所有Pod模板中的符合name字段条件镜像文件修改为指定的镜像
- name <String>    # 资源清单中原有的镜像名称，即待替换的镜像
  nameName <String>   # 要使用的新镜像名称
  newTag <String>     # 要使用的新镜像的标签
  digest <String>     # 要使用的新镜像的sha256校验码
vars <[]Var>       # 指定可用于替换Pod容器参数中变量的值或容器环境变量的值
- name <String>   # 变量的名称，支持以“$(name)”格式进行引用
  objref <String>  # 包含了要引用的目标字段的对象的名称
  fieldref <String>  # 引用的字段名称，默认为metadata.name

4、示例1：基本用法

添加标签、注解

kustomize-demo应用 目录下有3个文件 。一个kustomization.yaml 2个resource

[root@node01 kustomize-demo]# ls
deploy-demoapp.yaml  kustomization.yaml  service-demoapp.yaml

查看kustomization.yaml

[root@node01 kustomize-demo]# cat kustomization.yaml 
apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

resources:
- deploy-demoapp.yaml
- service-demoapp.yaml

commonLabels:
  generated-by: kustomize

2个 resource 的配置

[root@node01 kustomize-demo]# cat deploy-demoapp.yaml  service-demoapp.yaml 
# VERSION: demoapp version
# Maintainer: MageEdu <mage@magedu.com>
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demoapp
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: demoapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demoapp
    spec:
      containers:
      - name: demoapp
        image: ikubernetes/demoapp:v1.0
        ports:
        - containerPort: 80
          name: http
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: demoapp
spec:
  selector:
    app: demoapp
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
[root@node01 kustomize-demo]# 

应用

干跑并且打印到屏幕上，发现每个资源都打上了generated-by: kustomize 标签

[root@node01 kustomize]# kubectl  apply -k ./kustomize-demo   --dry-run=client -oyaml

kustomize 是做为kubectl插件所使用的, 所以用-k 选项。 后面接kustomization.yaml 的父目录名称

除了打标签外，kustomize 还提供了高级功能：生成注解、通过重载的方式复用配置

​ 假如我想把demoapp 分别部署到3个不同的环境当中，该如何做？ 每个环境当中要求的资源限制都不一样。最好的方式就是复用：定义一个基础的配置，然后为每一个环境做单独的添加 。 类似shell 脚本的source 命令

kustomise 提供的第二个功能特性就是基础代码的复用功能。

5.1、示例2：高级特性一：base 扩展引用

[root@node01 demoapp]# ls
base  prod  staging  test

如图 ，demoapp 下4个目录。 base 是基础目录。另外3个目录 的 可以通过bases选项引用 base目录的资源

eg1:

[root@node01 demoapp]# cat  test/
kustomization.yaml  namespace.yaml      
[root@node01 demoapp]# ls test/
kustomization.yaml  namespace.yaml
[root@node01 demoapp]# cat test/kustomization.yaml 
apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

bases:
- ../base/

resources:
- namespace.yaml

namespace: test

namespace:
  environment: test

commonAnnotations:
  ilinux.io/app: "demoapp" 

images:
- name: "ikubernetes/demoapp"
  newTag: "v1.1"

5.2、示例3：高级特性二：配置生成器

生成cm、secret 资源。 比靠resources 直接引入yaml 文件方便

configMapGenerator <[]ConfigMapGeneratorArgs>  # ConfigMap资源生成器列表
- name <String>   # ConfigMap资源的名称，会受到namePrefix和nameSuffix的影响
  namespace <String>  # 资源所在的名称空间，会覆盖kustomize级别的名称空间设定
  behavior <String>   # 与上级同名资源的合并策略，可用取值为create/replace/merge；
  files <[]String>   # 从指定的路径加载文件生成ConfigMap，要使用当前项目的相对路径
  literals <[]String>   # 从指定的“key=value”格式的直接值生成ConfigMap
  env <String>   # 从指定的环境变量文件中加载“key=value”格式的环境变量为资源数据


secretGenerator <[]secretGeneratorArgs>  # Secret资源生成器列表
- name <String>   # Secret资源的名称，会受到namePrefix和nameSuffix的影响
  namespace <String>  # 资源所在的名称空间，会覆盖kustomize级别的名称空间设定
  behavior <String>   # 与上级同名资源的合并策略，可用取值为create/replace/merge
  files <[]String>   # 从指定的路径加载文件生成Secret，起始于当前项目的相对路径
  literals <[]String>   # 从指定的“key=value”格式的直接值生成Secret
  type <String>   # Secret资源的类型，且“kubernetes.io/tls”有特殊的键名要求
generatorOptions <GeneratorOptions>   # 当前kustomization.yaml中的ConfigMap
# 和Secret生成器专用的选项
  labels <map[String]String>   # 当前kustomization.yaml中所有生成资源添加的标签
  annotations <map[String]String>   # 为生成所有资源添加的注解
  disableNameSuffixHash <Boolean>  # 是否禁用hash名称后缀，默认为启用

[root@node01 staging]# cat kustomization.yaml 
apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

bases:
- ../base/

resources:
- namespace.yaml

namespace: staging

commonLabels:
  environment: staging

commonAnnotations:
  ilinux.io/app: "demoapp" 

configMapGenerator:
- name: demoapp-conf
  literals:
  - HOST="0.0.0.0"
  - PORT="8080"

secretGenerator:
- name: demoapp-ssl
  files:
  - secrets/tls.crt
  - secrets/tls.key
  type: "kubernetes.io/tls"

generatorOptions:
  disableNameSuffixHash: true

5.3、示例4：高级特性三 打补丁

打补丁的方式有2种。

一个是补丁文件的内容是 纯补丁 ，根据匹配的标签ns 来匹配需要打补丁的资源（patchesStrategicMerge ）

还有一个是补丁文件的内容是 部分资源的特定片段（足以指明特定资源）+ 补丁内容， 描述了什么什么补丁打到哪去（patchesJson6902）

patchesJson6902 <[]Json6902>   # 由各待补对象及其补丁文件所组成的列表
  path <String>   # 补丁文件，不含有目标资源对象的信息，支持json或yaml格式
  target <Target>   # 待补资源对象
    group <String>  # 资源所属的群组
    version <String>   # API版本
    kind <String>   # 资源类型
    name <String>   # 资源对象的名称
    namespace <string>   # 资源对象所属的名称空间
patchesStrategicMerge <[]string>   # 将补丁补到匹配的资源之上，匹配的方式是根据资源
                                         # Group/Version/Kind + Name/Namespace判断

eg:

[root@node01 prod]# ls
kustomization.yaml  namespace.yaml  patches  secrets
[root@node01 prod]# cat kustomization.yaml 
apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization

bases:
- ../base/

resources:
- namespace.yaml

namespace: prod

commonLabels:
  environment: prod

commonAnnotations:
  ilinux.io/app: "demoapp" 

configMapGenerator:
- name: demoapp-conf
  literals:
  - host="0.0.0.0"
  - port="8080"

secretGenerator:
- name: demoapp-ssl
  files:
  - secrets/tls.crt
  - secrets/tls.key
  type: "kubernetes.io/tls"

generatorOptions:
  disableNameSuffixHash: true

patchesStrategicMerge:
- patches/demoapp-add-requests-and-limits.yaml
- patches/demoapp-add-configmap-and-secret.yaml

patchesJson6902:
- target:
    version: v1
    kind: Service
    name: demoapp
  path: patches/patch-service-demoapp-targetport-8080.yaml