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# 第二章 Pods & Deployment 在 Kubernetes 中的应用
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Kubernetes 通过容器来运行应用的工作负载，但是容器并不是在 Kubernetes 场景下你需要工作处理的对象。每个容器都属于某个叫做 Pod 的对象，它用于管理一个或多个容器，然后另外一个方面 Pods 被其它类型的资源所管理。这些高层级的对象抽象了具体的容器，它们提供了自我修复的程序并且提供了目标状态的工作流程：你告诉 Kubernetes 你想要实现的内容，然后 Kubernetes 来决定如何实现。
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在本章中，我们将从 Kubernetes 基础的构建块开始：Pods 用于运行容器，以及 Deployments 用于管理 Pods。我们将使用一个简单的 Web app 进行练习，让你亲自动手使用 Kubernetes 命令行工具来管理应用并且使用 Kubernetes YAML 配置文件来定义应用程序。
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## 2.1 Kubernetes 如何运行并管理容器
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一个容器通常情况下作为虚拟环境来运行单个应用程序的组件。Kubernetes 将容器包装在另一个虚拟环境中： Pod。Pod 是一个计算单元，它在集群中的单个节点上运行。Pod 拥有受 Kubernetes 管理的的虚拟 IP 地址，并且就算Pods 运行在不同节点，它们之间也可以通过 Kubernetes 的虚拟网络进行通信。
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正常情况下你只会在一个 Pod 中运行一个容器，但是你可以在一个 Pod 中运行多个容器，这将会开启一些有趣的部署选项。一个 Pod 中的所有容器将拥有相同的虚拟环境，所以它们共享相同的网络地址并且可以通过 localhost 通信。图 2.1 显示了容器与 Pods 之间的关系。
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<center>图2.1 容器在 Pod 内运行。你管理 Pods, Pods 管理容器 </center>
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多容器 Pods 的业务在早期介绍有点多，但如果我掩盖它，只谈论单容器 Pods，你会理所当然地问：为什么 Kubernetes 使用 Pods 而不是容器。让我们运行一个Pod，然后看看使用容器上的这种抽象是什么样子的。
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<b>现在就试试</b> 你可以通过 Kubernetes 命令行运行一个简单的 Pod(无需编写 YAML 文件)。语法类似于 Docker 运行容器: 你需要说明你要使用的容器的镜像以及任何用于配置 Pod 行为的其他参数。
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# 运行一个单容器 Pod; restart 参数代表如果退出，不重启:
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kubectl run hello-kiamol --image=kiamol/ch02-hello-kiamol --restart=Never
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# 等待 Pod 就绪:
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kubectl wait --for=condition=Ready pod hello-kiamol
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# 查询所有的 Pod 清单:
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kubectl get pods
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# 查看 Pod 详细信息:
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kubectl describe pod hello-kiamol
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你可以看到图 2.2 是我执行时的输出，当你自己运行它时，你将在其中看到很多看起来晦涩难懂的信息，比如节点选择符和容错。他们都是 Pod 配置规范，Kubernetes 已将缺省值应用于我们没有在 Run 命令中指定的配置。
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<center>图2.2 运行最简单的 Pods 并且使用 Kubectl 检查它的状态 </center>
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现在你的集群中拥有一个应用容器，它运行在一个 Pod 内。如果你之前接触过 Docker，这是一个熟悉的工作流程，事实证明 Pods 并不像看起来那么复杂。你的大多数 Pods 都会运行单个容器(直到您开始探索更高级的选项)，因此你可以有效地将 Pod 视为 Kubernetes 用来运行容器的一种机制。
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Kubernetes 并不真正运行容器，它把这个责任交给节点上的容器运行时，可能会是 Docker 或者其他之类的。这就是为什么是抽象的：它是 Kubernetes 管理的资源，而容器则是 Kubernetes 之外的某个东西管理。你可以通过 Kubectl 来获取有关 Pod 的信息。
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<b>现在就试试</b> Kubectl 从 get pod 命令返回基本的信息,你可以通过指定输出相关的参数来请求返回更多的内容。你可以说出要在输出参数中看到的各个字段,可以使用 JSONPath 查询语言或者 Go 模板来得到复杂的输出。
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# 获取 Pod 基本信息:
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kubectl get pod hello-kiamol
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# 指定输出的自定义列, 选择了网络相关信息:
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kubectl get pod hello-kiamol --output custom-
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columns=NAME:metadata.name,NODE_IP:status.hostIP,POD_IP:status.podIP
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# 指定查询 JSONPath ,
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# 选择 Pod 中第一个容器的 ID:
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kubectl get pod hello-kiamol -o
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jsonpath='{.status.containerStatuses[0].containerID}'
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我的输出如图 2.3 所示。我在 windows 上的 Docker Desktop 运行了一个单节点的 Kubernetes 集群，第二条命令中的节点 IP 是我的 Linux 虚机的 Ip 地址，然后 Pod IP 是集群中的 Pod 虚拟地址。第三条命令输出的 container ID 以容器运行时的名字作为前缀，我的是 Docker。
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<center>图2.3 Kubectl 有很多选项可以自定义各种对象包括 Pods 的输出 </center>
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这可能会让人觉得很枯燥，但它有两个重要的要点。首先，kubectl 是一个非常强大的工具，作为你与 Kubernetes 的主要联系点，你将花费大量时间使用它，非常值得去理解它能做什么。查询命令的输出是查看您关心的信息的有用方法，因为您可以访问所有资源的详细信息，这对自动化也很有用。第二个要点是提醒 Kubernetes不运行容器，Pod 中的容器 ID 是引用自另一个运行容器的系统。
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Pods 在创建时被分配给一个节点，该节点负责管理 Pod 及其容器，它通过使用容器运行时中的称为容器运行时接口（CRI）的已知API 来实现此操作。CRI 让节点以相同的方式为所有不同的容器运行时管理容器。它使用一个标准API来创建和删除容器并查询它们的状态。当 Pod 运行时，节点与容器运行时一起工作，以确保 Pod 有它需要的所有容器。
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<b>现在就试试</b> 所有 Kubernetes 环境都使用相同的 CRI 机制来管理容器，但不是所有的容器运行时都允许您访问 Kubernetes 之外的容器。本练习向您展示Kubernetes 节点如何确保其 Pod 容器的运行，这里使用的是 Docker 容器运行时进行演示。
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# 查询 Pod 中的容器:
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docker container ls -q --filter
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label=io.kubernetes.container.name=hello-kiamol
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# 现在，删除容器:
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docker container rm -f $(docker container ls -q --filter
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label=io.kubernetes.container.name=hello-kiamol)
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# 检查 Pod 状态:
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kubectl get pod hello-kiamol
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# 可以再次看到容器:
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docker container ls -q --filter
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label=io.kubernetes.container.name=hello-kiamol
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从图 2.4 中可以看到，当我删除 Docker 容器时，Kubernetes做出了反应，一时间 Pod 没有了容器，但 Kubernetes 立即创建了一个替代容器来修复 Pod 并将其恢复到正确的状态。
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<center>图2.4 Kubernetes 确保 Pods 可以始终拥有它所需的容器 </center>
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从容器到 Pods 的抽象可以让 Kubernetes 修复此类问题。一个失败的容器可能是临时的故障；Pod 仍然存在，并且 Pod 可以用一个新的容器使其符合目标。这只是 Kubernetes 提供的自我修复的一个级别，Kubernetes 在 Pods 之上提供了进一步的抽象，使你的应用程序更具弹性。
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其中一个抽象是 Deployment，我们将在下一节中讨论。在我们继续之前，让我们看看Pod中到底在运行什么。这是一个 web 应用程序，但你还不能访问它，因为我们还没有配置 Kubernetes 来路由网络到 Pod 的流量。我们可以使用 kubectl 的另一个特性来解决这个问题。
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<b>现在就试试</b> Kubectl 可以将流量从节点转发到Pod，这是一个从集群外部与 Pod 通信的快速方式。你可以监听在计算机上的特定端口，该端口是集群中的单个节点上的——并将流量转发到 Pod 中运行的应用程序。
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# 监听你机器的 8080 端口，并将流量发送到 Pod 的 80 端口
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kubectl port-forward pod/hello-kiamol 8080:80
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# 现在访问 http://localhost:8080
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# 当你结束之后，可以通过 ctrl-c 结束端口转发
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我的输出如图 2.5 所示，你可以发现它是一个非常基本的 web 网站。这个 Web服务器和所有的内容都已打包到 Docker Hub 上的容器镜像中，该镜像是公开可用的。所有CRI-兼容的容器运行时可以提取镜像并从中运行容器，因此当您运行应用程序是，它对你的工作方式与对我的工作方式是相同的。
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<center>图 2.5 这个应用并没有配置接收网络流量，但是 Kubectl 可以转发网络流量 </center>
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现在我们很好地了解了Pod，它是Kubernetes 中最小的计算单元。你需要了解这一切是如何运作的，但Pod是一个原始的资源，在正常使用中，您永远不会直接运行Pod；您总是创建一个控制器对象来管理 Pod。
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## 2.2 通过控制器运行 Pods
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这只是第二章的第二节，我们即将开始讨论另一个 Kubernetes 对象，它是对其他对象的抽象。Kubernetes 确实很快就会变得复杂，但这种复杂性是这种强大且可配置系统的必要组成部分。
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单独使用 Pods 太简单了；它们是应用程序的隔离实例，每个 Pod 都分配给一个节点。如果该节点离线，Pod 将丢失，Kubernetes 不会替换它。您可以通过运行多个 Pods 来尝试获得高可用性，但不能保证 Kubernetes 不会将它们全部运行在同一个节点上。即使您将 Pods 分散在多个节点上，您仍需要自己管理它们。当您有一个可以为您管理它们的编排器时，为什么要这样做呢？
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那就是控制器的作用了。控制器是一种 Kubernetes 资源，用于管理其他资源。它与 Kubernetes API 一起工作，以观察系统的当前状态，将其与其资源的期望状态进行比较，并进行任何必要的更改。Kubernetes 有许多控制器，但用于管理 Pods 的主要控制器是 Deployment，它可以解决我刚才描述的问题。如果一个节点离线并且你失去了一个 Pod，Deployment 就会在另一个节点上创建一个替换 Pod；如果你想扩展你的 Deployment，你可以指定你想要多少 Pods，Deployment 控制器会将它们运行在许多节点上。图 2.6 显示了 Deployments、Pods 和容器之间的关系。
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<center>图2.6 Deployment 控制器管理 Pods, Pods 管理 容器</center>
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您可以使用 kubectl 创建 Deployment 资源，指定要运行的容器镜像和 Pod 的任何其他配置。Kubernetes 创建 Deployment，Deployment 创建 Pod。
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<b>现在就试试</b> 使用 Deployment 创建另一个 web 应用的实例。唯一需要的参数是 Deployment 的名称和要运行的镜像。
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# 创建名为 "hello-kiamol-2" 的 deployment, 运行同样的 web 应用:
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kubectl create deployment hello-kiamol-2 --image=kiamol/ch02-hello-kiamol
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# 查询所有的 Pods:
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kubectl get pods
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您可以在图 2.7 中查看我的输出。现在您的集群中有两个 Pod：使用 kubectl run 命令创建的原始 Pod，以及由 Deployment 创建的新 Pod。由 Deployment 管理的 Pod 具有 Kubernetes 生成的名称，该名称是 Deployment 名称后面跟随一个随机后缀。
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<center>图2.7 创建一个控制器资源, 它负责创建自己的资源—Deployments 创建 Pods</center>
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从这次练习中需要意识到的一个重要事情：您创建了 Deployment，但您没有直接创建 Pod。Deployment 规范描述了您想要的 Pod，并由 Deployment 创建了该 Pod。Deployment 是一个控制器，它使用 Kubernetes API 检查哪些资源正在运行，意识到应该管理的 Pod 不存在，并使用 Kubernetes API 创建它。确切的机制并不重要；您可以只与 Deployment 一起工作，并依靠它来创建您的 Pod。
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但是，Deployment 是如何跟踪其资源的确很重要，因为这是 Kubernetes 经常使用的一种模式。任何 Kubernetes 资源都可以应用简单的键值对标签。您可以添加标签来记录您自己的数据。例如，您可以为 Deployment 添加一个名为 release 的标签，并将值设置为 20.04，表示这个 Deployment 来自 20.04 发行周期。Kubernetes 也使用标签来松散耦合资源，映射 Deployment 及其 Pods 之类对象之间的关系。
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<b>现在就试试</b> Deployment 在它管理的 Pods 上添加了标签，使用 Kubectl 来输出 Deployment 添加的标签，然后查询标签匹配的 Pods:
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# 打印 Deployment 添加到 Pods 上的标签:
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kubectl get deploy hello-kiamol-2 -o
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jsonpath='{.spec.template.metadata.labels}'
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# 列出标签匹配的 Pods:
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kubectl get pods -l app=hello-kiamol-2
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我的输出如图 2.8 所示，您可以看到资源的配置方式的一些内部细节。Deployments 使用模板来创建 Pods，该模板的一部分是元数据字段，其中包括 Pod 的标签。在这种情况下，Deployment 向 Pod 添加了一个名为 app 的标签，值为 hello-kiamol-2。查询具有匹配标签的 Pod 会返回由 Deployment 管理的单个 Pod。
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<center> 图2.8 当 Deployments 创建 Pods 时添加标签, 然后你可以使用这些标签进行过滤 </center>
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使用标签来识别资源之间的关系是 Kubernetes 中的核心模式，因此值得显示一个图表来确保它是明确的。资源在创建时可以应用标签，然后在其生命周期内添加、删除或编辑。控制器使用标签选择器来识别其管理的资源。这可以是一个匹配具有特定标签的资源的简单查询，如图 2.9 所示。
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<center>图2.9 控制器通过使用标签和选择器来识别他们管理的资源.</center>
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这个过程是灵活的，因为这意味着控制器不需要维护它们管理的所有资源的列表；标签选择器是控制器规范的一部分，控制器可以通过查询 Kubernetes API 来随时找到匹配的资源。这也是您需要小心的地方，因为您可以编辑资源的标签，最终导致它与其控制器之间的关系中断。
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<b>现在就试试</b> Deployment 与它创建的 Pod 之间没有直接关系；它只需要知道一个带有与其标签选择器匹配的标签的 Pod。如果您编辑了 Pod 的标签，Deployment 就不再识别它了。
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# 查询所有 Pods, 显示 Pod 名称和标签:
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kubectl get pods -o custom-
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columns=NAME:metadata.name,LABELS:metadata.labels
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# 更新 Deployment 的 Pod "app" 标签:
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kubectl label pods -l app=hello-kiamol-2 --overwrite app=hello-kiamol-x
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# 再次查询 Pods:
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kubectl get pods -o custom-
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columns=NAME:metadata.name,LABELS:metadata.labels
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您期望发生什么？您可以从图2.10中显示的输出中看出，更改 Pod 标签有效地将 Pod 从 Deployment 中删除。在那个时候，Deployment 看到没有匹配其标签选择器的 Pod 存在，因此它创建了一个新的 Pod。Deployment 已经完成了它的工作，但通过直接编辑 Pod，您现在拥有了一个不受管理的 Pod。
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<center>图2.10 如果您干扰了 Pod 上的标签，您可以将其从部署的控制中删除</center>
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在调试中，这可能是一种有用的技术——将 Pod 从控制器中删除，这样您就可以连接并调查问题，而控制器启动了一个新的 Pod，这样您的应用程序就可以按照所需的规模运行。您也可以做相反的事情：编辑 Pod 的标签，使控制器被骗到把该 Pod 作为其管理的集合的一部分。
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<b>现在就试试</b> 将原始 Pod 通过将其 app 标签设置为与标签选择器匹配来返回 Deployment 的控制。
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# 查询包含标签 “app” 的 Pods, 显示 Pod 名称和标签:
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kubectl get pods -l app -o custom-
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columns=NAME:metadata.name,LABELS:metadata.labels
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# 更新不受管理的 Pod 的 “app” 标签:
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kubectl label pods -l app=hello-kiamol-x --overwrite app=hello-kiamol-2
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# 再次查询 Pods:
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kubectl get pods -l app -o custom-
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columns=NAME:metadata.name,LABELS:metadata.labels
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此练习实际上逆转了前一个练习，将 app 标签重新设置为 Deployment 中原始 Pod 的 hello-kiamol-2。现在，当 Deployment 控制器与 API 检查时，它会看到两个与其标签选择器匹配的 Pod。然而，它应该只管理一个 Pod，因此它删除了其中一个（使用一组删除规则来决定哪一个）。您可以在图2.11中看到，Deployment 删除了第二个 Pod，并保留了原始 Pod。现在您拥有一个不受管理的 Pod。
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<center>图2.11 更多标签干扰—如果标签匹配，您可以强制部署采用 Pod </center>
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Pod 运行您的应用程序容器，但与容器一样，Pod 的生命周期也很短。您通常会使用更高级别的资源（如 Deployment）来为您管理 Pod。这样做会使 Kubernetes 在容器或节点出现问题时更容易维护您的应用程序，但最终 Pod 运行的容器与您自己运行的容器相同，而您的应用程序的最终用户体验也是相同的。
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<b>现在就试试</b> Kubectl 的 port-forward 命令将流量发送到 Pod，但您不必为 Deployment 找到随机的 Pod 名称。您可以在 Deployment 资源上配置端口转发，并且 Deployment 会选择其中一个 Pod 作为目标。
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# 在你的本地机器运行一个 Deployment 的端口转发:
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kubectl port-forward deploy/hello-kiamol-2 8080:80
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# 访问 http://localhost:8080
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# 结束之后, 通过 ctrl-c 退出
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您可以看到我的输出，如图2.12所示，容器中运行的同一个应用程序来自同一个 Docker 镜像，但这一次，它在由 Deployment 管理的 Pod 中运行。
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<center>图2.12 Pod 和 Deployment 是容器上面的一层，但应用程序仍然在容器中运行</center>
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Pod 和 Deployment 是本章中唯一要介绍的资源。您可以使用 kubectl run 和 create 命令部署非常简单的应用程序，但更复杂的应用程序需要更多的配置，而这些命令将无法完成。是时候进入 Kubernetes YAML 的世界了。
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## 2.3 在清单文件中定义 Deployments
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应用程序清单是 Kubernetes 最具吸引力的方面之一，但也是最令人沮丧的方面之一。当您在几百行 YAML 中挣扎时，试图找到破坏应用程序的小配置错误，可能会认为 API 是故意写来混淆和激怒您的。在这些时候，请记住 Kubernetes 清单是应用程序的完整描述，可以对其进行版本控制并跟踪源控制，并且在任何 Kubernetes 集群上部署相同的应用程序。
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清单可以用 JSON 或 YAML 编写；JSON 是 Kubernetes API 的原生语言，但 YAML 更适合清单，因为它更容易阅读，允许您在单个文件中定义多个资源，最重要的是，它可以在规范中记录注释。清单 2.1 是您可以编写的最简单的应用程序清单。它定义了一个使用本章已经使用过的相同容器镜像的单个 Pod。
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> 清单 2.1 pod.yaml, 单个 Pod 运行单个容器
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# 清单同时指定了 Kubernetes API 的版本以及资源类型
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apiVersion: v1
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kind: Pod
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# 资源的元数据包括名称(必填项)和标签(可选)
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metadata:
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name: hello-kiamol-3
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# spec 是资源的实际规格，对于 Pod 最小值是要运行的容器：包括容器名称以及镜像
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spec:
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containers:
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- name: web
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image: kiamol/ch02-hello-kiamol
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这比 kubectl run 命令所需的信息要多得多，但应用程序清单的大优势是它是声明性的。Kubectl run 和 create 是命令性操作——你告诉 Kubernetes 做些什么。清单是声明性的——你告诉 Kubernetes 最终结果应该是什么，它就会去决定它需要做什么来使这种情况发生。
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<b>现在就试试</b> 您仍然使用 kubectl 从清单文件部署应用程序，但您使用 apply 命令，告诉 Kubernetes 将文件中的配置应用于集群。使用与清单 2.1 相同的内容的 YAML 文件运行本章示例应用程序的另一个 pod。
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# 切换到第二章练习源码目录:
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cd ch02
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# 基于清单文件部署应用:
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kubectl apply -f pod.yaml
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# 查询 Pods:
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kubectl get pods
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新的 Pod 与使用 kubectl run 命令创建的 Pod 工作方式相同：它分配给一个节点，并运行容器。图2.13 的输出显示，当我应用清单时，Kubernetes 决定需要创建一个 Pod 来使集群的当前状态达到我的期望状态。这是因为清单指定了一个名为 hello-kiamol-3 的 Pod，但没有这样的 Pod。
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<center>图2.13 应用清单将YAML文件发送到Kubernetes API，该API应用更改</center>
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现在 Pod 正在运行，您可以使用 kubectl 以相同的方式进行管理：通过列出 Pod 的详细信息并运行端口转发来向 Pod 发送流量。大的不同在于清单易于共享，基于清单的部署是可重复的。我可以多次运行相同的 kubectl apply 命令和相同的清单，结果总是一样的：一个名为 hello-kiamol-3 的 Pod 运行我的 web 容器。
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<b>现在就试试</b> Kubectl 并不一定需要本地的清单文件，它可以获取远程的 URL 信息，让我们通过 GitHub 中的文件来部署同样的 Pod。
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# 从清单文件部署:
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kubectl apply -f https://github.com/yyong-brs/learn-kubernetes/blob/master/kiamol/ch02/pod.yaml
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图2.14 显示了输出。资源定义与集群中运行的 Pod 匹配，因此 Kubernetes 不需要做任何事情，而 kubectl 显示匹配的资源未更改。
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<center>图2.14 Kubectl 可以通过从远程服务器下载清单文件，并发送到 Kubernetes API 执行</center>
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应用程序清单在与高级资源一起工作时变得更有趣。当您在 YAML 文件中定义 Deployment 时，其中一个必填字段是 Deployment 应运行的 Pod 的规范。该 Pod 规范是独立定义 Pod 的相同 API，因此 Deployment 定义是一个复合体，包括 Pod spec。清单 2.2 显示了运行同一个 web 应用程序的另一个版本的 Deployment 资源的最小定义。
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> 清单 2.2 deployment.yaml, Deployment 及 Pod 配置
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# Deployments 是 apps 版本v1 API 规范的一部分
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apiVersion: apps/v1
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kind: Deployment
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# Deployments 需要一个名称
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metadata:
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name: hello-kiamol-4
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# spec 包括 Deployment 使用的标签选择器来找到它自己的资源 - 我正在使用 app 标签，但这可能是任何组合的键值对.
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spec:
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selector:
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matchLabels:
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app: hello-kiamol-4
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# template 在 Deployment 创建 Pod 模板时使用.
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# PDeployment 中的 Pods 没有名称，但它们需要指定与选择器匹配的标签
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labels:
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app: hello-kiamol-4
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# Pod 规范列出容器名称和镜像规范
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containers:
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- name: web
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image: kiamol/ch02-hello-kiamol
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这个清单是用于一个完全不同的资源（它只是运行相同应用程序的巧合），但所有 Kubernetes 清单都是使用 kubectl apply 以相同方式部署的。这为您的所有应用程序提供了一个很好的一致性层，无论它们有多复杂，您都可以在一个或多个 YAML 文件中定义它们，并使用相同的 kubectl 命令部署它们。
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<b>现在就试试</b> 这个指令是要求将 Deployment 清单应用于创建一个新的 Deployment，这样可以创建一个新的 Pod。
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# 使用 deployment 清单运行应用程序:
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kubectl apply -f deployment.yaml
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# 找到新 deployment 管理的 Pods:
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kubectl get pods -l app=hello-kiamol-4
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图 2.15 输出结果与使用 kubectl create 创建的 Deployment 相同，但整个应用程序规范都定义在单个 YAML 文件中。
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<center>图2.15 通过 deployment 清单可以创建一个 deployment，因为没有匹配的资源存在</center>
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随着应用程序复杂度的增加，我需要指定我想要的副本数量，应用的 CPU 和内存限制，以及 Kubernetes 如何检查应用程序是否健康，应用程序配置设置来自哪里，数据写入哪里——我可以通过添加 YAML 来实现所有这些。
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## 2.4 应用在 Pods 中运行
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Pods 和 Deployments 只是为了让你的应用程序运行，但真正的工作发生在容器里。容器运行时可能不允许你直接使用容器 ——一个托管的Kubernetes集群不会给你 Docker 或者 Containerd 的控制权-但您仍然可以使用kubectl在Pods中使用容器。Kubernetes命令行允许您在容器中运行命令，查看应用程序日志，复制文件。
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<b>现在就试试</b> 您可以使用 kubectl 在容器内运行命令并连接终端会话，这样您就可以像连接远程计算机一样连接到 Pod 的容器。
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# 检查我们运行的第一个 Pod 的内部 IP 地址:
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kubectl get pod hello-kiamol -o custom-columns=NAME:metadata.name,POD_IP:status.podIP
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# 在 Pod 中运行交互式 shell 命令:
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kubectl exec -it hello-kiamol -- sh
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# 在 Pod 中, 检查 IP address:
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hostname -i
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# 测试 web app:
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wget -O - http://localhost | head -n 4
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# 退出 shell:
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exit
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我的输出如图2.16所示，在图中可以看到，容器环境中的 IP 地址是 Kubernetes 设置的，容器中运行的 Web 服务器可以通过 localhost 地址访问。
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<center>图2.16 您可以使用 kubectl 在 Pod 容器内运行命令，包括交互式 shells.</center>
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在 Pod 容器内部运行一个交互式 shell 是查看 Pod 中的世界的样子最有用的办法。你可以查看文件内容以检查相关配置是否正确，运行 DNS 查询以验证服务是否被正常识别，以及 ping 一些端点以测试网络。如上所述的所有都是很好的故障排除方法，但对于持续的管理，一个更简单的选择是读取应用程序日志，kubectl有一个专门的命令就是这个为了日志的目的。
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<b>现在就试试</b> Kubernetes从容器运行时获取应用程序日志。您可以使用kubectl阅读日志，如果您有权访问容器运行时，可以验证它们与容器日志是相同的。
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# 打印 kuberneters 容器最新的日志:
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kubectl logs --tail=2 hello-kiamol
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# 和 Docker 原生的日志对比:
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docker container logs --tail=2 $(docker container ls -q --filter
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label=io.kubernetes.container.name=hello-kiamol)
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从我的输出中可以看出，如图2.17所示，Kubernetes只是将日志条目完全转发自容器运行时。
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<center>图2.17 kubernetes 从容器读取日志，所以你不需要自己去访问容器运行时</center>
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所有 Pod 都可以使用相同的功能，无论它们是如何创建的。由控制器管理的 Pod 名称是随机的，因此您不能直接引用它们。相反，您可以通过它们的控制器或标签来访问它们。
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<b>现在就试试</b> 您可以在由 Deployment 管理的 Pod 中运行命令，而无需知道 Pod 名称，并且可以查看与标签选择器匹配的所有 Pod 的日志。
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# 调用我们通过 Deployment YAML 创建的 POD 容器中的 web app:
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kubectl exec deploy/hello-kiamol-4 -- sh -c 'wget -O - http://localhost
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> /dev/null'
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# 然后查看 Pod 日志:
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kubectl logs --tail=1 -l app=hello-kiamol-4
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图 2.18 显示了在 Pod 容器内运行的命令，该命令导致应用程序写入日志条目。我们可以在 Pod 日志中看到信息。
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<center>图2.18 通过 Kubect 命令无需知道 POD 的名称也可以操作 Pod.</center>
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在生产环境中，您可以收集所有 Pod 的所有日志，并将它们发送到中央存储系统，但在这之前，这是一种读取应用程序日志的有用且简单的方法。您还在那个练习中看到，有不同的方法可以访问由控制器管理的 Pod。Kubectl 可以在大多数命令中提供标签选择器，并且一些命令 - 比如 exec - 可以针对不同的目标运行。
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您最有可能使用的最后一个 Pod 功能是与文件系统交互。Kubectl 允许您在本地计算机和 Pod 中的容器之间复制文件。
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<b>现在就试试</b> 创建您的计算机上的临时目录，并从 Pod 容器中复制文件到该目录。
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# 创建本地目录:
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mkdir -p /tmp/kiamol/ch02
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# 从 Pod 中拷贝 web 界面源文件:
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kubectl cp hello-kiamol:/usr/share/nginx/html/index.html
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/tmp/kiamol/ch02/index.html
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# 检查本地文件内容:
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cat /tmp/kiamol/ch02/index.html
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在图2.19中，您可以看到 kubectl 将文件从 Pod 容器复制到我的本地计算机上。无论您的 Kubernetes 集群是在本地运行还是在远程服务器上运行，它都是双向的，因此您可以使用相同的命令将本地文件复制到 Pod 中。这可能是一种有用的解决应用程序问题的方法。
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<center>图2.19. 在本地文件系统与 POD 之间拷贝文件可能会帮你解决一些问题</center>
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在本章中，这就是我们要涵盖的所有内容，但在我们继续之前，我们需要删除我们正在运行的 Pod，这比你想象的要复杂一些。
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## 2.5 了解 Kubernetes 资源管理
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您可以使用 kubectl 轻松删除 Kubernetes 资源，但该资源可能无法被真正删除掉。如果您使用控制器创建了资源，那么管理该资源就是控制器的工作。它拥有资源生命周期，并且不希望有任何外部干涉。如果您删除了受管资源，那么它的控制器将创建替代品。
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<b>现在就试试</b> 使用 kubectl delete 命令删除所有 Pod 并验证它们是否真的已被删除。
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# 查询所有运行的 Pods:
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kubectl get pods
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# 删除所有的 Pods:
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kubectl delete pods --all
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# 再次检查:
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kubectl get pods
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你可以看到 图 2.20 是我的输出，是你期望看到的结果吗？
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<center>图2.20 控制器拥有它们的资源，如果其它操作删除了它们，控制器将创建替换对象 </center>
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这其中的两个 Pod 是通过 run 命令和 YAML Pod 规范直接创建的。它们没有控制器来管理它们，因此当您删除它们时，它们会保持删除状态。另外两个 Pod 是由 Deployment 创建的，当您删除 Pod 时，Deployment 控制器仍然存在。它们会发现没有匹配它们标签选择器的 Pod，因此它们会创建新的 Pod。
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当您了解它时，这似乎是显而易见的问题，但这是一个很容易让人误解的地方，在您与 Kubernetes 合作的所有日子里都会出现。如果您想删除一个由控制器管理的资源，您需要删除控制器。当删除控制器时，它们会清理它们的资源，因此删除 Deployment 就像是一个级联删除，它也会删除 Deployment 的所有 Pod。
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<b>现在就试试</b> 检查你运行的 Deployments，然后删除它们，最后确认剩余的 Pod 已经被删除。
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# 查看 Deployments:
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kubectl get deploy
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# 删除所有的 Deployments:
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kubectl delete deploy --all
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# 查看 Pods:
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kubectl get pods
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# 检查所有的 resources:
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kubectl get all
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图 2.21 显示了我的输出。我的速度足够快，可以看到Pods正在被删除，因此它们处于终止状态。几秒钟后，Pods和Deployment被删除，因此我运行的唯一资源就是Kubernetes API服务器本身。
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<center>图2.21 删除控制器启动级联动作，控制器将删除所有它管理的资源</center>
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现在，您的Kubernetes集群没有运行任何应用程序，并且已回到原始状态。
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我们在本章中讲了很多内容。您对Kubernetes如何使用Pods和Deployments管理容器有了很好的理解，同时对 YAML 规范有了介绍，并且使用 kubectl 与 Kubernetes API 进行了大量交互。我们逐步建立了核心概念，但是现在您可能已经大致了解Kubernetes是一个复杂的系统。如果您有时间完成以下实验，这将有助于巩固您所学的内容。
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## 2.6 实验室
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这是您的第一个实验，挑战你自己完成它。目标是编写一个 Kubernetes YAML规范，用于在Pod中运行应用程序的Deployment，然后测试应用程序，以确保它按预期运行。以下是一些提示，帮助您开始：
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- 在 ch02/lab 文件夹中，有一个名为 pod.yaml 的文件，您可以尝试。它运行应用程序，但定义了Pod 而不是 Deployment。
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- 应用容器运行监听端口 80 的网站。
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- 当您将流量转发到端口时，Web 应用程序会以它正在运行的机器的主机名作为响应。
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- 该主机名实际上是 Pod 名称，您可以使用kubectl验证。
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如果您觉得这有点棘手，我在 GitHub 上提供了以下示例解决方案，您可以用作参考：https://github.com/yyong-brs/learn-kubernetes/tree/master/kiamol/ch02/lab/README.md。
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