# 什么是Kubernetes对象

参考文档: Understanding Kubernetes Objects

本文描述了Kubernetes对象与Kubernetes API的关系,以及您如何在 .yaml 格式的文件中定义Kubernetes对象。

Kubernetes对象指的是Kubernetes系统的持久化实体,所有这些对象合起来,代表了你集群的实际情况。常规的应用里,我们把应用程序的数据存储在数据库中,Kubernetes将其数据以Kubernetes对象的形式通过 api server存储在 etcd 中。具体来说,这些数据(Kubernetes对象)描述了:

  • 集群中运行了哪些容器化应用程序(以及在哪个节点上运行)
  • 集群中对应用程序可用的资源
  • 应用程序相关的策略定义,例如,重启策略、升级策略、容错策略
  • 其他Kubernetes管理应用程序时所需要的信息

一个Kubernetes对象代表着用户的一个意图(a record of intent),一旦您创建了一个Kubernetes对象,Kubernetes将持续工作,以尽量实现此用户的意图。创建一个 Kubernetes对象,就是告诉Kubernetes,您需要的集群中的工作负载是什么(集群的 目标状态)。请参考 控制器声明式配置

操作 Kubernetes 对象(创建、修改、删除)的方法主要有:

kubectl、kuboard 最终都通过调用 kubernetes API 来实现对 Kubernetes 对象的操作。您也可以直接在自己的程序中调用 Kubernetes API,此时您可能要有用到 Client Libraries

# 对象的spec和status

每一个 Kubernetes 对象都包含了两个重要的字段:

  • spec 必须由您来提供,描述了您对该对象所期望的 目标状态
  • status 只能由 Kubernetes 系统来修改,描述了该对象在 Kubernetes 系统中的 实际状态

Kubernetes通过对应的控制器,不断地使实际状态趋向于您期望的目标状态。

例如,一个 Kubernetes Deployment 对象可以代表一个应用程序在集群中的运行状态。当您创建 Deployment 对象时,您可以通过 Deployment 的 spec 字段指定需要运行应用程序副本数(假设为3)。Kubernetes 从 Deployment 的 spec 中读取这些信息,并为您创建指定容器化应用程序的 3 个副本,再将实际的状态更新到 Deployment 的 status 字段。Kubernetes 系统将不断地比较 实际状态 staus 和 目标状态 spec 之间的差异,并根据差异做出对应的调整。例如,如果任何一个副本运行失败了,Kubernetes 将启动一个新的副本,以替代失败的副本。

# 描述Kubernetes对象

当您在 Kubernetes 中创建一个对象时,您必须提供

  • 该对象的 spec 字段,通过该字段描述您期望的 目标状态
  • 该对象的一些基本信息,例如名字

如果使用 kubectl 创建对象,您必须编写 .yaml 格式的文件,如果通过 Kuboard 图形化工具创建,则在Kuboard 对应的界面功能中完成表单填写即可。

下面是一个 kubectl 可以使用的 .yaml 文件:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2 # 运行 2 个容器化应用程序副本
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
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使用 kube apply 命令可以创建该 .yaml 文件中的 Deployment 对象:

kubectl apply -f https://kuboard.cn/statics/learning/obj/deployment.yaml
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输出结果如下所示:

deployment.apps/nginx-deployment created
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使用 kubectl delete 命令可以删除该 .yaml 文件中的 Deployment 对象:

kubectl delete -f https://kuboard.cn/statics/learning/obj/deployment.yaml
1

# 必填字段

在上述的 .yaml 文件中,如下字段是必须填写的:

  • apiVersion 用来创建对象时所使用的Kubernetes API版本
  • kind 被创建对象的类型
  • metadata 用于唯一确定该对象的元数据:包括 namenamespace,如果 namespace 为空,则默认值为 default
  • spec 描述您对该对象的期望状态

不同类型的 Kubernetes,其 spec 对象的格式不同(含有不同的内嵌字段),通过 API 手册 可以查看 Kubernetes 对象的字段和描述。例如,假设您想了解 Pod 的 spec 定义,可以在 这里找到,Deployment 的 spec 定义可以在 这里 找到。