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2021-12-24 2021-12-24 957 words 5 minutes

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從 AWS EKS 下載 k8s config

範例:

aws eks --region ap-southeast-1 update-kubeconfig --name <cluster-name> --kubeconfig <the name that we download to local>

載下來的 kube config 如何載入

載下來的 config 可以放到 ~/.kube 內

然後在 bash profile 設定環境變數 KUBECONFIG

# k8s config setting
export KUBECONFIG=~/.kube/service-prod-config:\
~/.kube/service-staging-config

使用 context

# 取得 context list 
kubectl config get-contexts
# 使用特定 context
kubectl config use-context <context name>
# 詢問當前 context
kubectl config current-context

使用 kubectx

可快速切換 k8s context 的工具

# 切到 <target context>
kubectx <target context>
# 列出所有 contexts
kubectx
# 切換到上一次使用的 context
kubectx -

# 設定別名 和 使用別名
kubectx <alias context name>=<original context name>
kubectx <alias context name>

進入 pod

範例: 進入 pod 並執行 sh 指令

kubectl exec -it <pod name> -- sh

顯示 cluster 資訊

kubectl cluster-info

取得 node 資訊

# -o wide 是 output in the plain-text format with any additional information.
kubectl get nodes -o wide

查看 k8s 版本資訊

kubectl version

查看 node 資訊

kubectl describe nodes <node name>

PODs

container 不會直接被放到 node 內
是透過封裝在 pod 裡面才被放到 node
一個 pod 是一個單一的 application (通常是一對一)
- 但還是可以在一個 pod 裡面放多個 container (一起建立/一起銷毀)
pod 是在 k8s 內可以建立的最小單位
負載量過大的時候會以 pod 為單位創建新的 application

指令:

# 從 dockerhub 拉下 nginx image 並執行成 名為 nginx 的 pod
kubectl run nginx --image nginx
# 建立 pod 同時指定要開放的 port 8080
kubectl run custom-nginx --image=nginx --port=8080
# 建立 pod 同時建立 labels
kukbectl run redis --image=redis:alpine --labels=tier=db
# 建立 pod 的時候順便指定 expose 的 port，--expose 會連 service 一起建出來
kubectl run httpd --image=httpd:alpine --port=80 --expose
# 取得 pods 列表
kubectl get pods
# 取得特定 pod 的詳細描述
kubectl describe pod <pod name>
# 直接連同 deployment 一起建立
kubectl create deployment nginx --image=nginx
# 刪除 pod
kubectl delete pod <pod name>
# 透過檔案建立 pod
kubectl create -f <file name>
# 透過基本旗標建立 pod yaml
kubectl run <container name> --image=<image name> --dry-run=client -o yaml > <taget yaml file name> 
# 套用 yaml 檔案
kubectl apply -f <file name>

Replications controller & ReplicaSets

讓 pods 可以執行特定數量，如果掛掉的話可以重啟回固定數量

有點像是把 Pod 包起來的概念，Replication controller 會固定在內部的 pod 數量

Scaling
- Replication Controller 支援跨 nodes，即可以控管多數個 nodes 總共需要幾個固定數量的 pods
Load Balancing
- Replication Controller 也做 Load balancing，把流量導去不同的 pods

ReplicaSet 要取代舊式的 Replication Controller

Deployments

把新版本的 image 部署到 node 上

可以做 rolling update / rollback

Deployment 可以視為更大的範圍(集合)，包含了 Replica Set 在裡面

# 手動建立 deployment
# deployment 名稱 webapp
# image 用 kodekloud/webapp-color
# repilicaset = 3
kubectl create deployment webapp --image=kodekloud/webapp-color --replicas=3
# 建立在 namespace dev-ns 上
kubectl create deployment redis-deploy -n dev-ns --image=redis --replicas=2

Deployment Updates and Rollback

建立 deployment 的時候，會觸發 rollout

一個新的 rollout 會建立一個新的 deployment revision

(例: 第一次發布為 revision 1，第二次發布為 revision 2)

revision 可以作為進版或退版的版本

指令:

# 查看特定 deployment 的 rollout 狀態
kubectl rollout status deployment/<deployment name>
# 查看特定 deployment 的 rollout 歷史紀錄
kubectl rollout history deployment/<deployment name>
# 重新開始 resource rollout
kubectl rollout restart deployment/<deployment name>

Deployment strategy
- recreate
  - 舊版全下接著新版全上
  - 會有 downtime
- rolling update (default)
  - 舊的下一個接著上一個新的
  - 一個一個更新
  - 實際是會產生一個新的 ReplicaSet，然後舊的 ReplicaSet下架舊的 Pod，並在新的 ReplicaSet 上架新的 Pod

# 使用新的 yaml 檔案來觸發新的 rollout
# 且建立新版的 deployment
kubectl apply -f deployment-definition.yaml
# 直接變更 image (會導致 yaml 和實際的物件對不起來)
kubectl get image deployment/<deployment name> <container name>=<new image name>
# rollback
kubectl rollout undo deployment/<deployment name>
# 如果要在 rollout history 顯示 CHANGE-CAUSE 的話，要補 record flag
kubectl create -f <deployment file name> --record

Network 101

每個 Pod 都會被給予一個 IP address
- 但是要避免 private IP conflict (要自己另外處理)
k8s 預期我們需要自己完成的項目
- 所有的 container / pod 都不透過 NAT 達到互相溝通
- 所有的 nodes 也可以和 containers 不透過 NAT 達到互相溝通
- 可以使用的 solution 套件
  - Cisco ACI network
  - Cilium
  - Big Cloud Fabric
  - Flannel
  - VMWare NSX-T
  - Calico

Service

k8s 的 service 用來協調外部和內部 application 的溝通

Type
- NoePort
- ClusterIP
- LoadBalancer

# 靠指令直接建立出 service
# 建出名稱 redis-service
# 是要接到 pod redis 開 port 6379，然後對到 pod target port 6379
# 建出來的是 ClusterIP
kubectl expose pod redis --port=6379 --target-port=6379 --name redis-service

NodePort

意思是在 Node上面開一個 Port，可以從外部對應到內部的 pod
可以設定 mapping 給 Node port 對 Pod port
以 service 的觀點來看的對應
- service 就像是一個 node 內的 virtual server，在 cluster 內有他自己的 IP address ClusterIP
- Pod 上面預期 request 進入的 port 稱為 TargetPort
- Service 上對應給 TargetPort 的 port 稱為 Port
- 開在 Node 上的 port 稱為 NodePort，有範圍限制，default 為 30000 ~ 32767
在相同的 node 內的相同 pod，因為 label 一樣，所以 service 會隨機導進流量
不同 node 的話，開的 node port 設定一樣的話，service 仍可以共用

ClusterIP

在 Cluster 內建立一個 virtual IP，讓內部的 pods 間可以溝通
比如說有一個 backend group 裡面都是 backend pod，以及一個 frontend group 裡面都是 frontend pots

在這兩個 group 之間，需要透過 ClusterIP service 來做通訊

LoadBalancer

對 application 提供 Load Balancer
LoadBalancer 是掛在 Cluster 等級，用來接外部的流量要進哪台 Node
大部分的 Cloud provider 都有提供這功能
要 Cloud Provider 提供才可以做，Virtual box 是做不到的

microservice architecture 範例

轉成 k8s 的步驟

Deploy pods
Create services (ClusterIP)
1. redis
2. db
Create Services (NodePort)
1. voting-app
2. result-app

volting-app-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: voting-app-pod
  labels:
    name: voting-app-pod
    app: demo-voting-app
spec:
  containers:
    - name: voting-app
      image: kodekloud/examplevotingapp_vote:v1
      ports:
        - containerPort: 80

result-app-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: result-app-pod
  labels:
    name: result-app-pod
    app: demo-voting-app
spec:
  containers:
    - name: result-app
      image: kodekloud/examplevotingapp_result:v1
      ports:
        - containerPort: 80

redis-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis-pod
  labels:
    name: redis-pod
    app: demo-voting-app
spec:
  containers:
    - name: redis
      image: redis
      ports:
        - containerPort: 6379

postgres-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: postgres-pod
  labels:
    name: postgres-pod
    app: demo-voting-app
spec:
  containers:
    - name: postgres
      image: postgres
      ports:
        - containerPort: 5432
      env:
        - name: POSTGRES_USER
          value: "postgres"
        - name: POSTGRES_PASSWORD
          value: "postgres"

worker-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: worker-app-pod
  labels:
    name: worker-app-pod
    app: demo-voting-app
spec:
  containers:
    - name: worker-app
      image: kodekloud/examplevotingapp_worker:v1

redis-service.yaml (ClusterIP)

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis
  labels:
    name: redis-service
    app: demo-voting-app
spec:
  ports:
    - port: 6379
      targetPort: 6379
  selector:
    name: redis-pod
    app: demo-voting-app

postgres-service.yaml (ClusterIP)

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: db
  labels:
    name: postgres-service
    app: demo-voting-app
spec:
  ports:
    - port: 5432
      targetPort: 5432
  selector:
    name: postgres-pod
    app: demo-voting-app

voting-app-service.yaml (NodePort)

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: voting-service
  labels:
    name: voting-service
    app: demo-voting-app
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30004
  selector:
    name: voting-app-pod
    app: demo-voting-app

result-app-service.yaml (NodePort)

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: result-service
  labels:
    name: result-service
    app: demo-voting-app
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30005
  selector:
    name: result-app-pod
    app: demo-voting-app

指令:

kubectl create -f voting-app-pod.yaml
kubectl create -f voting-app-service.yaml
# 取得多個物件狀態
kubectl get po,svc
kubectl create -f redis-pod.yaml
kubectl create -f redis-service.yaml
kubectl create -f postgres-pod.yaml
kubectl create -f postgres-service.yaml
kubectl create -f worker-pod.yaml
kubectl create -f result-app-pod.yaml
kubectl create -f result-service.yaml

Deploying voting app on K8s with Deployments

(承上面的範例)

上面的範例可行，但沒辦法 scale

所以這段是要透過 deployment 來做部署

voting-app-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: voting-app-deploy
  labels:
    name: voting-app-deploy
    app: demo-voting-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: voting-app-pod
      app: demo-voting-app
  template:
    metadata:
      name: voting-app-pod
      labels:
        name: voting-app-pod
        app: demo-voting-app
    spec:
      containers:
        - name: voting-app
          image: kodekloud/examplevotingapp_vote:v1
          ports:
            - containerPort: 80

redis-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-deploy
  labels:
    name: redis-deploy
    app: demo-voting-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: redis-pod
      app: demo-voting-app
  template:
    metadata:
      name: redis-pod
      labels:
        name: redis-pod
        app: demo-voting-app
    spec:
      containers:
        - name: redis
          image: redis
          ports:
            - containerPort: 6379

postgres-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgres-deploy
  labels:
    name: postgres-deploy
    app: demo-voting-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: postgres-pod
      app: demo-voting-app
  template:
    metadata:
      name: postgres-pod
      labels:
        name: postgres-pod
        app: demo-voting-app
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: POSTGRES_USER
              value: "postgres"
            - name: POSTGRES_PASSWORD
              value: "postgres"

worker-app-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: worker-app-deploy
  labels:
    name: worker-app-deploy
    app: demo-voting-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: worker-app-pod
      app: demo-voting-app
  template:
    metadata:
      name: worker-app-pod
      labels:
        name: worker-app-pod
        app: demo-voting-app
    spec:
      containers:
        - name: worker-app
          image: kodekloud/examplevotingapp_worker:v1

result-app-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: result-app-deploy
  labels:
    name: result-app-deploy
    app: demo-voting-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      name: result-app-pod
      app: demo-voting-app
  template:
    metadata:
      name: result-app-pod
      labels:
        name: result-app-pod
        app: demo-voting-app
    spec:
      containers:
        - name: result-app
          image: kodekloud/examplevotingapp_result:v1
          ports:
            - containerPort: 80

指令:

kubectl create -f voting-app-deploy.yaml
kubectl create -f redis-app-deploy.yaml
kubectl create -f postgres-deploy.yaml
kubectl create -f result-app-deploy.yaml
kubectl create -f worker-app-deploy.yaml

使用 AWS EKS (Elastic Kubernetes Service)

需要準備

AWS 帳號 (cli 要用的)
安裝 kubectl cli
IAM role for Node Group
VPC
EC2 key pair (for SSH)
AWS basics

選擇 EKS 選項
建立 Cluster
增加 Node Group (一組 worker nodes)
在本機設定讓 kubectl 可以操作這個 cluster
下 aws cli 指令把 cluster 的 kubeconfig 抓下來，即可在本機透過 kubectl 操作

# 下指令把 eks 的 kubeconfig 對應到 local 的 kube 設定
aws eks --region <region name> update-kubeconfig --name <cluster name>
# 查看 nodes 資訊
kubectl get nodes
# 使用 get svc 上面列的 EXTERNAL-IP 來做連線 (可直接貼到 browser 上)
kubectl get svc

範例中原本 NodePort service 在上 AWS EKS 以後改成用 LoadBalancer service

即 EKS 上只有用到 ClusterIP, LoadBalancer 兩種 service

Reference