本系列記錄了筆者剛剛接觸并學習 Kubernetes 時動手做過的一些練習，這里分享出自己的 Kubernetes 學習歷程，希望對廣大 Kubernetes 初學者有所幫助。

練習1 - 如何在 Kubernetes 里創建一個 Nginx 應用

使用命令行 kubectl run --image=nginx nginx-app --port=80 創建一個名為 nginx-app 的應用

結果: deployment.apps/nginx-app created

使用命令行 kubectl get pods 查看創建結果，狀態已經為 running：

使用命令行 kubectl describe pods 查看 pod 明細：

把 pod id 記下來: nginx-app-f75d46bd9-q6c76

使用該 pod id 可以執行一些命令：

• kubectl exec nginx-app-f75d46bd9-q6c76 ps aux

• kubectl describe pod nginx-app-f75d46bd9-q6c76

• kubectl logs nginx-app-f75d46bd9-q6c76

練習2 - 如何在 Kubernetes 里創建一個 Nginx Service

前一個練習，我們已經使用 kubectl 命令行創建了 Pod，但是在 kubernetes 中，Pod 的 IP 地址會隨著 Pod 的重啟而變化，因此用 Pod 的 IP 地址來訪問我們部署的 nginx 應用不太合適。

Kubernetes 里推薦的方式是用 Service 來消費 nginx 服務。

Service 為一組 Pod 提供一個統一的入口，并為它們提供負載均衡和服務發現支持。

使用如下命令行基于 pod 創建一個 service：

kubectl expose deployment nginx-app --type=NodePort --port=80

收到 service/nginx-app exposed 消息。

使用命令行拿到創建成功的 service 的明細：

kubectl describe service nginx-app

使用 http://<node_id>:32624 訪問這個 nginx 應用：

看到上圖說明訪問 nginx 成功了。

使用命令行查看 nginx 訪問日志：

kubectl logs nginx-app-f75d46bd9-q6c76

練習3 - Kubenetes 里 Pod 和 Service 綁定的實現方式

前一個練習，我們介紹了如何創建一個 Kubernetes pod 和 service，使用的方法是命令kubectl run.

本文介紹另一種方式，通過這種方式來學習 Kubernetes 里 pod 和對應的 service 是如何綁定的。

首先使用下面的命令行創建一個名稱為 jerry-nginx-1982 的 deployment：

kubectl create deployment jerry-nginx-1982 --image=nginx

然后使用命令行 kubectl get deployment 得到創建好的 deployment：
然后創建一個同名的 service，類型為 nodeport.

kubectl create service nodeport jerry-nginx-1982 --tcp 80:80
創建完成后，使用命令行 kubectl get svc 得到名稱為 jerry-nginx-1982 對外暴露的端口號：31954：

然后就能通過這個端口號訪問nginx server了：

那么這兩個同名的 pod 和 service 是如何關聯的呢？
首先打開 kubernetes dashboard，找到之前創建的 pod：

其明細為：jerry-nginx-1982-67cb658cb8-9hl99

再打開同名service：

再打開這個 service 里的 pod，發現就是我們前面找到的 jerry-nginx-1982-67cb658cb8-9hl99，說明 pod 和 service 是通過名稱關聯的。

我們可以做一個 negative 測試，直接創建一個名為 test 的 service，但不給它預先創建名為 test 的 pod：

kubectl create service nodeport test --tcp 80:80

service 創建成功后，打開這個 service，發現里面沒有分配任何 pod：

這個結果和我們預測的一致。

練習4 - 使用 Kubernetes 里的 job 計算圓周率后 2000 位

使用 Kubernetes 里的 job（作業），我們可以很方便地執行一些比較耗時的操作。
新建一個 job.ymal 文件：

定義了一個 Kubernetes job，名稱為 pi，類型為 job，容器名稱為 pi，鏡像為 perl，執行的 perl 命令為 print bpi(2000):

這個 ymal 文件的完整內容：

apiVersion: batch/v1 kind: Job metadata: name: pi spec: template: metadata: name: pi spec: containers: name: pi image: perl command: ["perl", "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"] restartPolicy: Never

使用命令 kubectl create -f 導入這個 yaml 文件，創建一個新的 job：

之后在 Kubernetes 的 dashboard 里能看到這個新建的 job：

job 對應的 pod 狀態為 Waiting ContainerCreating：

稍后，其狀態從 Running 變為了 Terminated：Completed，總共花了 14 分鐘。

在 pod 的事件日志里，能看到大部分時間花在了 perl 鏡像的下載上：

點擊 dashboard 的 logs 按鈕，就能看到這個 2000 位圓周率的計算結果：

練習5 - Kubernetes 里的 ConfigMap 的用途

顧名思義，ConfigMap 用于保存配置數據的鍵值對，可以用來保存單個屬性，也可以用來保存配置文件。
ConfigMap 同 Kubernetes 的另一個概念 secret 類似，區別是 ConfigMap 主要用于保存不包含敏感信息的明文字符串。

創建方式：

kubectl create configmap special-config --from-literal=i042416=jerry

上述命令行創建了一個名為 special-config 的鍵值對，

key為 i042416, 值為 jerry

接下來我希望用這個 key 為 i042416 的值"jerry"來定義成 pod 里的一個環境變量。

下面是我的 yaml 文件：

apiVersion: v1 2 kind: Pod 3 metadata: 4 name: jerry-config-pod 5 spec: 6 containers: 7 - name: test-container 8 image: http://gcr.io/google_containers/busybox 9 command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ] 10 env: 11 - name: JERRY_NAME 12 valueFrom: 13 configMapKeyRef: 14 name: special-config 15 key: i042416 16 restartPolicy: Never

可以看到第 15 行引用了我的 ConfigMap 的 key：i042416

下面使用 create -f 將該 yaml 文件導入，創建一個新的 pod：

創建之后，能在 pod 的明細頁面看到 configMap 的 key 已經作為環境變量顯示出來了：

因為我 yaml 文件里指定 pod 執行的 script 為 /bin/sh -c env, 因此最后會將容器里所有的環境變量都打印出來，我們定義在 ConfigMap 里的 i042416 的值 jerry 也被顯示了出來：

這種定義環境變量的做法和 SAP 云平臺 CloudFoundry 環境里定義環境變量的方式很類似。
CloudFoundry環境變量一覽表：

https://docs.run.pivotal.io/devguide/deploy-apps/environment-variable.html

• CF_INSTANCE_ADDR
• CF_INSTANCE_GUID
• CF_INSTANCE_INDEX
• CF_INSTANCE_IP
• CF_INSTANCE_INTERNAL_IP
• CF_INSTANCE_PORT
• CF_INSTANCE_PORTS
• DATABASE_URL
• HOME
• LANG
• MEMORY_LIMIT
• PORT
• PWD
• TMPDIR
• USER
• VCAP_APP_PORT
• VCAP_APPLICATION
• VCAP_SERVICES

當使用 cf push 命令將本地應用部署到 SAP 云平臺的 CloudFoundry 環境下時，某些環境變量會自動被系統寫入相應的值，這個行為同 ABAP 的 sy-sysid 自動被設置為當前系統 ID 具有一樣的邏輯。

比如 app router 會把用戶訪問請求重定向到 XSUAA 實例上。

app router 在 manifest.yml 里定義的 XSUAA 實例名稱為 xsuaa-jerry-demo，

在運行時這個 XSUAA 的 id 會被 SAP 云平臺自動寫入環境變量 VCAP_SERVICES 里：

總結

本文介紹了每一個 Kubernetes 從業者的實際工作中幾乎都會使用的步驟：創建 Deployment 和 Service，同時通過實際例子講解了 Pod 和 Service 綁定的實現方式，介紹了使用 Kubernetes Job 計算圓周率這種費時的操作，希望對 Kubernetes 初學者能有所幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习(一)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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