一 概述
容器 & 服务：K8s 与 Docker 应用集群 (一)中，我们通过解决之前的一个遗留问题，初步了解了k8s的一些基础命令，做了一个应用部署。本篇将继续介绍k8s的一些原理，并优化应用demo。
二 K8s Pods与工作节点
为保证内容的准确性，本章内容主要来自kubernetes的官方文档。
2.1 kubernetes pods
与docker直接创建启动容器不同，Kubernates添加了一个Pod来托管我们的应用实例。Pod是K8s抽象出来的，用于表示一组一个，或一组多个应用程序容器（例如Docker），一级这些容器的一些共享资源。这些资源包括：
- 共享存储，当做卷
- 网络，作为唯一的集群IP地址
- 有关每个容器如何运行的信息，例如容器映像版本或要使用的特定端口
Pod为特定于应用程序的『逻辑主机』建模，并且可以包含相对紧耦合的不同应用容器。例如，Pod 可能既包含带有 Node.js 应用的容器，也包含另一个不同的容器，用于提供 Node.js 网络服务器要发布的数据。Pod 中的容器共享 IP 地址和端口，始终位于同一位置并且共同调度，并在同一工作节点上的共享上下文中运行。
Pod是 Kubernetes 平台上的原子单元。 当我们在 Kubernetes 上创建 Deployment 时，该 Deployment 会在其中创建包含容器的 Pod （而不是直接创建容器）。每个 Pod 都与调度它的工作节点绑定，并保持在那里直到终止（根据重启策略）或删除。 如果工作节点发生故障，则会在群集中的其他可用工作节点上调度相同的 Pod。
几个Pods示例：
2.2 k8s 工作节点
一个 pod 总是运行在 工作节点。工作节点是 Kubernetes 中的参与计算的机器，可以是虚拟机或物理计算机，具体取决于集群。每个工作节点由主节点管理。工作节点可以有多个 pod ，Kubernetes 主节点会自动处理在群集中的工作节点上调度 pod 。 主节点的自动调度考量了每个工作节点上的可用资源。
每个 Kubernetes 工作节点至少运行:
- Kubelet，负责 Kubernetes 主节点和工作节点之间通信的过程; 它管理 Pod 和机器上运行的容器。
- 容器运行时（如 Docker）负责从仓库中提取容器镜像，解压缩容器以及运行应用程序。
工作节点示例：
三 k8s部署demo应用
前面容器 & 服务：Docker 应用的 Jenkins 构建 (二)中，我们在github上提交过一个demo，通过docker run 、 docker-compose up 和 docker stack deploy 命令分别部署过应用。这里我们尝试使用k8s来执行部署。
3.1 使用本地镜像
3.1.1 查看并使用本地镜像部署
bogon xxx$ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE dockerdemoapplication1 latest a0ea39905467 8 days ago 122MB nginx latest f6d0b4767a6c 7 weeks ago 133MB flamingskys/java-demo latest 8c8971d2d351 5 months ago 406MB k8s.gcr.io/kube-apiserver v1.14.8 1e94481e8f30 16 months ago 209MB k8s.gcr.io/kube-proxy v1.14.8 849af609e0c6 16 months ago 82.1MB k8s.gcr.io/kube-controller-manager v1.14.8 36a8001a79fd 16 months ago 158MB k8s.gcr.io/kube-scheduler v1.14.8 f1e3e5f9f93e 16 months ago 81.6MB kubernetesui/metrics-scraper v1.0.1 709901356c11 19 months ago 40.1MB docker/kube-compose-controller v0.4.23 a8c3d87a58e7 21 months ago 35.3MB docker/kube-compose-api-server v0.4.23 f3591b2cb223 21 months ago 49.9MB openjdk 8u201-jdk-alpine3.9 3675b9f543c5 23 months ago 105MB k8s.gcr.io/coredns 1.3.1 eb516548c180 2 years ago 40.3MB k8s.gcr.io/etcd 3.3.10 2c4adeb21b4f 2 years ago 258MB k8s.gcr.io/pause 3.1 da86e6ba6ca1 3 years ago 742kB
能看到我们之间创建的镜像还在：dockerdemoapplication1，那么根据上一篇的kubectl create命令创建pod：
bogon xxx$ kubectl create deployment dockerdemoapplication1 --image=dockerdemoapplication1 deployment.apps/dockerdemoapplication1 created
暴露端口：
bogon xxx$ kubectl expose deployment/dockerdemoapplication1 --type="NodePort" --port 8088 service/dockerdemoapplication1 exposed
查看pod：
额，又是ImagePullBackOff？什么鬼，这是一个本地镜像啊。
用docker run 简单粗暴验证一下试试：
bogon xxx$ docker run -d -t -p 18081:8080 --name dockerdemoapplication1 dockerdemoapplication1 Unable to find image 'dockerdemoapplication1:latest' locally
找不到镜像。。
3.1.2 失败原因分析
怀疑是否使用方式不对，但docker也无法运行，那么可能是数据丢失导致镜像失效。重新构建镜像试一下：
bogon xxx$ docker build -t dockerdemoapplication1 . Sending build context to Docker daemon 17MB Step 1/7 : FROM openjdk:8u201-jdk-alpine3.9 ---> 3675b9f543c5 Step 2/7 : MAINTAINER flamingstar <575912990@qq.com> ---> Running in fe92c7cca0e8 Removing intermediate container fe92c7cca0e8 ---> 5eb4b2e2c65e Step 3/7 : ENV LANG=C.UTF-8 LC_ALL=C.UTF-8 ---> Running in d6bef87ba5c8 Removing intermediate container d6bef87ba5c8 ---> 4bb0bc8d3bed Step 4/7 : VOLUME /tmp ---> Running in 4ce6a5581444 Removing intermediate container 4ce6a5581444 ---> c677b3d055f0 Step 5/7 : ADD target/dockerdemo-1.0.0-SNAPSHOT.jar dockerdemo.jar ---> 6b6bc359bc3f Step 6/7 : ENTRYPOINT ["java","-jar","/dockerdemo.jar"] ---> Running in c2d3347ef496 Removing intermediate container c2d3347ef496 ---> a656e3f3f503 Step 7/7 : EXPOSE 8080 ---> Running in ab53e5610ead Removing intermediate container ab53e5610ead ---> a9e63d4e9118 Successfully built a9e63d4e9118 Successfully tagged dockerdemoapplication1:latest
再次docker run：
bogon xxx$ docker run -d -t -p 18081:8080 --name dockerdemoapplication1 dockerdemoapplication1 53ac95a804592adc4c94688a925b905da39a5838ae0f38f95e3839499eaff367
docker运行成功。停掉docker容器，再次用k8s部署：
bogon xxx$ kubectl create deployment dockerdemoapplication1 --image=dockerdemoapplication1 deployment.apps/dockerdemoapplication1 created
再次查看pod：
还是失败。
3.1.3 再次分析
查看pod详情： kubectl describe pod dockerdemoapplication1-5549fdf7fd-zxfbx ，输出信息如下，重点在Events部分：
kubelet, docker-desktop Failed to pull image "dockerdemoapplication1": rpc error: code = Unknown desc = Error response from daemon: Get https://registry-1.docker.io/v2/: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)
Normal SandboxChanged 6m43s kubelet, docker-desktop Pod sandbox changed, it will be killed and re-created.
kubelet, docker-desktop Failed to pull image "dockerdemoapplication1": rpc error: code = Unknown desc = Error response from daemon: pull access denied for dockerdemoapplication1, repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested access to the resource is denied
由此可看到错误信息。尽管我们意图是使用本地镜像，但kubelet实际上是从仓库中拉取：https://registry-1.docker.io/v2/；
repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested access to the resource is denied
这个信息就更加明确，仓库不存在，或需要docker login，被拒绝。
3.1.4 解决
既然是打开方式不对，那么先考虑把镜像push到仓库就可以了。
3.1.4.1 推送命令
推送镜像规范
docker push 注册用户名/镜像名
1）执行推送
bogon xxx$ docker push dockerdemoapplication1:latest The push refers to repository [docker.io/library/dockerdemoapplication1] 62e73adb4aec: Preparing ee610d18148e: Preparing dee6aef5c2b6: Preparing a464c54f93a9: Preparing denied: requested access to the resource is denied
失败，报了denied。 一般是没有在本地终端执行docker login导致，所以进行
2）登录操作
bogon xxx$ docker login Authenticating with existing credentials... Login did not succeed, error: Error response from daemon: Get https://registry-1.docker.io/v2/: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers) Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one. Username (flamingskys): flamingskys Password: Login Succeeded
3）登录成功后再次执行1）
4）重新构建镜像
错误不意外，因为按照规范，我们push要指定仓库，这点和github类似。而上面的镜像没有指定默认仓库（账号），直接裸传出错是正常的。所以重新构建镜像（注意别忘了，在工程所在的目录下执行）：
docker build -t flamingskys/dockerdemoapplication1 .
5）正式push镜像
bogon xxx$ docker push flamingskys/dockerdemoapplication1:latest The push refers to repository [docker.io/flamingskys/dockerdemoapplication1] 62e73adb4aec: Pushed ee610d18148e: Pushed dee6aef5c2b6: Pushed a464c54f93a9: Pushed latest: digest: sha256:afed6ab41808512962a50b0521ca9f5d870f4c6281114656e396f44d85c0019f size: 1159
6）kubectl部署
有了远程镜像，我们再次尝试创建deployment（记得要先删除之前创建失败的deployment）：
然后查看pod状态，终于成功了！ ————————这只是内心OS，然而并没有。。。查看pod详情，发现报错信息如下：
关键错误信息：
Get https://registry-1.docker.io/v2/flamingskys/dockerdemoapplication1/manifests/latest: net/http: TLS handshake timeout
Get https://registry-1.docker.io/v2/: net/http: TLS handshake timeout
网络TLS握手超时，看起来是网络的问题，但可以确定，是从我们指定的位置拉取镜像了，只是家里的破网不够给力。ok，删掉deployment再重试一次：
容器还在创建中，describe一下pod详情：
bogon xxx$ kubectl describe pod dockerdemoapplication1-648f767cff-dd5t7 Name: dockerdemoapplication1-648f767cff-dd5t7 Namespace: default Priority: 0 PriorityClassName: <none> Node: docker-desktop/192.168.65.3 Start Time: Fri, 05 Mar 2021 22:02:27 +0800 Labels: app=dockerdemoapplication1 pod-template-hash=648f767cff Annotations: <none> Status: Pending IP: Controlled By: ReplicaSet/dockerdemoapplication1-648f767cff Containers: dockerdemoapplication1: Container ID: Image: flamingskys/dockerdemoapplication1 Image ID: Port: <none> Host Port: <none> State: Waiting Reason: ContainerCreating Ready: False Restart Count: 0 Environment: <none> Mounts: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-62ccr (ro) Conditions: Type Status Initialized True Ready False ContainersReady False PodScheduled True Volumes: default-token-62ccr: Type: Secret (a volume populated by a Secret) SecretName: default-token-62ccr Optional: false QoS Class: BestEffort Node-Selectors: <none> Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal Scheduled 20s default-scheduler Successfully assigned default/dockerdemoapplication1-648f767cff-dd5t7 to docker-desktop Normal Pulling 19s kubelet, docker-desktop Pulling image "flamingskys/dockerdemoapplication1"
最后Events 中的Successfully，终于成功。
别高兴过早，还有一个步骤没做呢。
7）暴露服务
使用18081端口吧，避免冲突：
bogon xxx$ kubectl expose deployment/dockerdemoapplication1 --type="NodePort" --port 18081 Error from server (AlreadyExists): services "dockerdemoapplication1" already exists
services已存在，是之前发布的遗留问题，先执行删除后再暴露一次：
bogon xxx$ kubectl delete service dockerdemoapplication1 service "dockerdemoapplication1" deleted bogon xxx$ kubectl expose deployment/dockerdemoapplication1 --type="NodePort" --port 18081 service/dockerdemoapplication1 exposed
至此，应用部署成功。
四 总结
本篇介绍了kubernete的关键概念：pods 和 工作节点，描述了大概的架构和运行时结构。然后，基于上一篇的基础，重新使用k8s的kubectl命令部署我们自己的demo应用，并分析解决过程中遇到的问题。下一张将会进一步阐述原理，并对demo进行丰富。
