适合|适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习 (三) 适合Kubernetes初学者的一些实战

本系列的前两篇文章：

适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习 (一)
适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习 (二)

我们已经完成了下列在 Kubernetes 中的练习：

如何在 Kubernetes 里创建一个 Nginx 应用
如何在 Kubernetes 里创建一个 Nginx Service
Kubenetes 里 Pod 和 Service 绑定的实现方式
使用 Kubernetes 里的 job 计算圆周率后 2000 位
Kubernetes 里的 ConfigMap 的用途
使用脚本在 Linux 服务器上自动安装 Kubernetes 的包管理器 Helm
一个简单的例子理解 Kubernetes 的三种 IP 地址类型
使用 describe 命令进行 Kubernetes pod 错误排查

本文继续通过实战来学习 Kubernetes 相关知识。
练习1：通过 describe 命令学习 Kubernetes 的 pod 详细属性我们可以首先使用 kubectl get pods 命令得到 pod 列表，比如我们想研究 pod nginx-storage-pod 的明细：

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使用命令 kubectl describe pod nginx-storage-pod > nginx-storage-pod.yaml, 将 describe 命令的输出重定向到一个 yaml 文件里。用 vi 打开这个 yaml 文件：

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pod 的所有属性可以从这个 yaml 文件里学习：

node：shoot--k8s-train--shacw46-worker-prvfv-z1-7844dc6744-ghd5m/10.250.0.6
表明 pod 所在的 node，这个 node 一定是命令 kubectl get node 返回的结果之一：

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Image：代表该 pod 是基于哪一个 docker image 创建的。

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Mount：该 pod 使用的 persistent volume 对应的物理文件目录，我的例子是 usr/share/nginx/html:

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这个路径从哪里来的呢？就是我的 pod 文件的 yaml 文件里的定义：

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describe命令除了本文介绍的可以用来深入学习 pod 的属性外，还可以用于 pod 不能正常启动时的错误排查。
比如我有一个 pod 名为 another3，状态一直处于 CrashLoopBackOff, RESTART 次数为12：

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使用 kubectl describe pod another3 就可以看到这个容器启动的明细：

Back-off restarting failed container

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仔细检查 pod 的 yaml 文件，发现原因是因为我定义了 volume 的 name 为 content-storage，但是没有指定 persistentvolumeclaim.
当我把 volumes: - name: content-storage 删除之后，

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下图是修改后的 yaml 文件：

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重新创建名为 another3 的 pod，很快就创建成功并且状态处于 running 了：

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练习2 - 使用 Gardener 在 Google Cloud Platform 上创建 Kubernetes 集群 Gardener是一个开源项目，github 地址在这里.
使用 Gardener，我们可以在几分钟之内在 GCP, AWS, Azure 或者 Openstack 上轻松创建Kubernetes Cluster.

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点击新建按钮创建一个 Cluster，这里 Infrastructure 我选择的是 gcp：

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创建成功后，状态变为 Ready，表明该集群已经可用了。

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点击集群名称 jerrycls，进入集群明细页面，在 Access 标签页下面获得这个集群的用户名admin 和密码。

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点击 dashboard 超链接，会弹出输入用户米和密码的提示。用户名输入 admin，密码从上面 Access 标签页获取。即可进入集群的管理页面。
从左下角处查看这个集群的三个 namespace：default，kube-public 和 kube-system：

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这是 Gardener 自动为我分配的工作节点：

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点击 kubeconfig，获得这个集群的 config yaml 文件，把它的内容复制下来：

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我使用的操作系统是 ubuntu，上面安装了 kubectl.
进入目录 /home/vagrant/.kube, 用 vi 编辑 config 文件：

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把从 Gardener 里拷贝的内容粘贴到 config 文件里。

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现在使用 kubectl get ns，就可以看到 Kubernetes cluster 上的三个 namespace，和我们前面在 dashboard 里观察到的一致。

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使用 kubectl get node -o wide, 看到一个工作节点，和之前在 Kubernetes dashboard 里观察到的一致。

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使用命令 kubectl run nginx --image=nginx:1.12.2 创建一个 deployment，运行 nginx container：

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创建好 deployment 之后，使用命令行创建一个 service，把 nginx 服务暴露给外部：

kubectl expose deployment nginx --type=loadBalancer --port=80 --target-port=80

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使用 kubectl get svc 查看生成的 service，供外部访问的 IP 地址从 EXTERNAL-IP 处获得：35.233.45.209：

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在浏览器里直接访问这个 ip 地址，看到 nginx 默认的首页，说明部署在 Google Cloud Platform 上的 Kubernetes cluster 能够正常工作了。

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练习3 - 如何使用 Kubernetes 的 configmap 通过环境变量注入到 pod 里在 Kubernetes 官网里，提到了 Kubernetes 里的一个最佳实践就是把应用代码同配置信息分开，一种方式就是使用 Kubernetes 1.2 里引入的 configmap 概念。

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configmap实际上就是一系列键值对，存储于 etcd 里。etcd 的官网有这样一句话：

etcd is a distributed key-value store designed to reliably and quickly preserve and provide access to critical data.

etcd 是一个高性能的分布式键值对存储库，用于存储和访问关键数据。
使用下面的命令行创建一个 Kubernetes config map：

kubectl create configmap test-config --from-literal=test.type=unit --from-literal=test.exec=always

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创建一个名为 test-config 的键值对，key 为 test.type，值为 unit，key 为 test.exec, 值为 always。
下面我打算创建一个 pod，消费这个名为 test-config 的 configmap.
创建一个内容如下的 yaml 文件：

apiVersion: v1kind: Podmetadata:name: test-configmapspec:containers:- name: test-containerimage: alpine:3.8command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]env:- name: TEST_TYPEvalueFrom:configMapKeyRef:name: test-configkey: test.type- name: TEST_EXECvalueFrom:configMapKeyRef:name: test-configkey: test.execrestartPolicy: Never

这个 yaml 文件定义的 pod 基于 docker 镜像 alpine，执行 shell 命令 /bin/sh -c env 查看环境变量。
在 env 区域，我给该 pod 注入一个名为 TEST_TYPE 的环境变量，值从 configMap 键值对的键名称为 test.type 的值中取。

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kubectl create -f 创建这个 pod：

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使用命令 kubectl logs test-configmap 查看这个 pod 运行生成的日志，发现输出的环境变量列表中，出现了 TEST_TYPE=unit，这个 TEST_TYPE 是我在 yaml 文件里注入的环境变量名称，而 unit 就来自 configmap 里 test-config 的值 unit。

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总结本文作为该系列的第三篇文章，首先学习了如何使用 describe 这个常用命令来深入学习 pod 的属性和一些常见故障的排查工作，接着通过 ConfigMap 使用方法的学习，了解了 Kubernetes 世界里应用代码同配置信息相分离的这一最佳实践，最后学习了使用开源项目 Gardener 在云平台上创建 Kubernetes 集群的步骤，希望对大家有所帮助。
本系列前两篇文章包含的练习，请参阅之前的文章：
【适合|适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习 (三)】本系列的前两篇文章：