kubectl概述

kubectl是Kubernetes集群的命令行工具，通过kubectl能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。运行kubectl命令的语法如下所示：

$ kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]

comand：指定要对资源执行的操作，例如create、get、describe和delete

TYPE：指定资源类型，资源类型是大小学敏感的，开发者能够以单数、复数和缩略的形式。例如：

$ kubectl get pod pod1 
$ kubectl get pods pod1 
$ kubectl get po pod1

• NAME：指定资源的名称，名称也大小写敏感的。如果省略名称，则会显示所有的资源，例如:

 $ kubectl get pods

• flags：指定可选的参数。例如，可以使用-s或者–server参数指定Kubernetes API server的地址和端口。

另外，可以通过kubectl help命令获取更多的信息。

Basic Commands (Beginner):
  create         Create a resource from a file or from stdin.
  expose         使用 replication controller, service, deployment 或者 pod 并暴露它作为一个 新的
Kubernetes Service
  run            在集群中运行一个指定的镜像
  set            为 objects 设置一个指定的特征

Basic Commands (Intermediate):
  explain        查看资源的文档
  get            显示一个或更多 resources
  edit           在服务器上编辑一个资源
  delete         Delete resources by filenames, stdin, resources and names, or by resources and label selector

Deploy Commands:
  rollout        Manage the rollout of a resource
  scale          为 Deployment, ReplicaSet, Replication Controller 或者 Job 设置一个新的副本数量
  autoscale      自动调整一个 Deployment, ReplicaSet, 或者 ReplicationController 的副本数量

Cluster Management Commands:
  certificate    修改 certificate 资源.
  cluster-info   显示集群信息
  top            Display Resource (CPU/Memory/Storage) usage.
  cordon         标记 node 为 unschedulable
  uncordon       标记 node 为 schedulable
  drain          Drain node in preparation for maintenance
  taint          更新一个或者多个 node 上的 taints

Troubleshooting and Debugging Commands:
  describe       显示一个指定 resource 或者 group 的 resources 详情
  logs           输出容器在 pod 中的日志
  attach         Attach 到一个运行中的 container
  exec           在一个 container 中执行一个命令
  port-forward   Forward one or more local ports to a pod
  proxy          运行一个 proxy 到 Kubernetes API server
  cp             复制 files 和 directories 到 containers 和从容器中复制 files 和 directories.
  auth           Inspect authorization

Advanced Commands:
  apply          通过文件名或标准输入流(stdin)对资源进行配置
  patch          使用 strategic merge patch 更新一个资源的 field(s)
  replace        通过 filename 或者 stdin替换一个资源
  wait           Experimental: Wait for one condition on one or many resources
  convert        在不同的 API versions 转换配置文件

Settings Commands:
  label          更新在这个资源上的 labels
  annotate       更新一个资源的注解
  completion     Output shell completion code for the specified shell (bash or zsh)

Other Commands:
  alpha          Commands for features in alpha
  api-resources  Print the supported API resources on the server
  api-versions   Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"
  config         修改 kubeconfig 文件
  plugin         Runs a command-line plugin
  version        输出 client 和 server 的版本信息

kubectl的常用命令

kubectl作为kubernetes的命令行工具，主要的职责就是对集群中的资源的对象进行操作，这些操作包括对资源对象的创建、删除和查看等。下表中显示了kubectl支持的所有操作，以及这些操作的语法和描述信息：

 kubectl输出选项

kubectl默认的输出格式为纯文本格式，可以通过-o或者–output字段指定命令的输出格式。

$ kubectl [command] [TYPE] [NAME] -o=<output_format>

kubernetes资源对象类型

在kubernetes中，提供了很多的资源对象，开发和运维人员可以通过这些对象对容器进行编排。在下表中，是kubectl所支持的资源对象类型，以及它们的缩略别名：

kubectl安装部署

1、安装kubectl

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
sudo touch /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list 
echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubectl

其他操作系统下安装kubectl，请参考：https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/#tabset-2

2、配置kubeconfig文件

RKE会在配置文件所在的目录下部署一个本地文件，该文件中包含kube配置信息以连接到新生成的群集。

默认情况下，kube配置文件被称为.kube_config_cluster.yml。将这个文件复制到你的本地~/.kube/config，就可以在本地使用kubectl了。

需要注意的是，部署的本地kube配置名称是和集群配置文件相关的。例如，如果您使用名为mycluster.yml的配置文件，则本地kube配置将被命名为.kube_config_mycluster.yml。

3、手动设置Kubectl 上下文和配置

设置 kubectl 与其通信的 Kubernetes 集群，以及修改配置信息。

$ kubectl config view # 显示合并的 kubeconfig 设置。

# 同时使用多个 kubeconfig 文件，并且查看合并的配置
$ KUBECONFIG=~/.kube/config:~/.kube/kubconfig2 kubectl config view

# 查看名称为 “e2e” 的用户的密码
$ kubectl config view -o jsonpath='{.users[?(@.name == "e2e")].user.password}'

$ kubectl config current-context              # 显示当前上下文
$ kubectl config use-context my-cluster-name  # 设置默认的上下文为 my-cluster-name

# 在 kubeconf 中添加一个支持基本鉴权的新集群。
$ kubectl config set-credentials kubeuser/foo.kubernetes.com --username=kubeuser --password=kubepassword

# 使用特定的用户名和命名空间设置上下文。
$ kubectl config set-context gce --user=cluster-admin --namespace=foo \
  && kubectl config use-context gce

4、验证

执行kubectl命令，获取nodes的信息：

$ kubectl get nodes

kubectl的常用命令示例

在此部分将提供常用命令的示例，已帮助您快速了解和试用kubectl。

1、kubectl create命令

此命令通过文件或者stdin创建一个资源对象，假设这里存在一个nginx部署的YAML配置文件，可以通过执行下面的命令创建部署对象。

$ kubectl create -f nginx-deployment.yaml

nginx部署的YAML配置文件的示例代码如下：

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  revisionHistoryLimit: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      imagePullSecrets:
        - name: dc-hspfd
      containers:
      # 应用的镜像
      - image: nginx
        name: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        # 应用的内部端口
        ports:
        - containerPort: 80
          name: nginx80
        # 持久化挂接位置，在docker中      
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: nginx-data
        - mountPath: /etc/nginx
          name: nginx-conf
      volumes:
      # 宿主机上的目录
      - name: nginx-data
        nfs:
          path: /nfs/nginx
          server: 192.168.1.10
      - name: nginx-conf
        nfs:
          path: /k8s-nfs/nginx/conf
          server: 192.168.1.10

Kubernetes 清单可以用 json 或 yaml 来定义。使用的文件扩展名包括 .yaml, .yml 和 .json。

$ kubectl create -f ./my-manifest.yaml           # 创建资源
$ kubectl create -f ./my1.yaml -f ./my2.yaml     # 从多个文件创建资源
$ kubectl create -f ./dir                        # 通过目录下的所有清单文件创建资源
$ kubectl create -f https://git.io/vPieo         # 使用 url 获取清单创建资源
$ kubectl run nginx --image=nginx                # 开启一个 nginx 实例
$ kubectl explain pods,svc                       # 获取 pod 和服务清单的描述文档

# 通过标准输入创建多个 YAML 对象
$ cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox-sleep
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    args:
    - sleep
    - "1000000"
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox-sleep-less
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    args:
    - sleep
    - "1000"
EOF

# 使用多个 key 创建一个 secret
$ cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  password: $(echo -n "s33msi4" | base64)
  username: $(echo -n "jane" | base64)
EOF

2、kubectl get 命令

通过此命令列出一个或多个资源对象，在这里通过kubectl get命令获取default命名空间下的所有部署。

kubectl get deployment

# 具有基本输出的 get 命令
$ kubectl get services                          # 列出命名空间下的所有 service
$ kubectl get pods --all-namespaces             # 列出所有命名空间下的 pod
$ kubectl get pods -o wide                      # 列出命名空间下所有 pod，带有更详细的信息
$ kubectl get deployment my-dep                 # 列出特定的 deployment
$ kubectl get pods --include-uninitialized      # 列出命名空间下所有的 pod，包括未初始化的对象

# 有详细输出的 describe 命令
$ kubectl describe nodes my-node
$ kubectl describe pods my-pod

$ kubectl get services --sort-by=.metadata.name # List Services Sorted by Name

# 根据重启次数排序，列出所有 pod
$ kubectl get pods --sort-by='.status.containerStatuses[0].restartCount'

# 查询带有标签 app=cassandra 的所有 pod，获取它们的 version 标签值
$ kubectl get pods --selector=app=cassandra rc -o \
  jsonpath='{.items[*].metadata.labels.version}'

# 获取命名空间下所有运行中的 pod
$ kubectl get pods --field-selector=status.phase=Running

# 所有所有节点的 ExternalIP
$ kubectl get nodes -o jsonpath='{.items[*].status.addresses[?(@.type=="ExternalIP")].address}'

# 列出输出特定 RC 的所有 pod 的名称
# "jq" 命令对那些 jsonpath 看来太复杂的转换非常有用，可以在这找到：https://stedolan.github.io/jq/
$ sel=${$(kubectl get rc my-rc --output=json | jq -j '.spec.selector | to_entries | .[] | "\(.key)=\(.value),"')%?}
$ echo $(kubectl get pods --selector=$sel --output=jsonpath={.items..metadata.name})

# 检查那些节点已经 ready
$ JSONPATH='{range .items[*]}{@.metadata.name}:{range @.status.conditions[*]}{@.type}={@.status};{end}{end}' \
 && kubectl get nodes -o jsonpath="$JSONPATH" | grep "Ready=True"

# 列出某个 pod 目前在用的所有 Secret
$ kubectl get pods -o json | jq '.items[].spec.containers[].env[]?.valueFrom.secretKeyRef.name' | grep -v null | sort | uniq

# 列出通过 timestamp 排序的所有 Event
$ kubectl get events --sort-by=.metadata.creationTimestamp

3、kubectl describe命令

此命令用于显示一个或多个资源对象的详细信息，在这里通过获取上述nginx部署的信息。

$ kubectl describe deployments/nginx

4、kubectl exec命令

此命令用于在Pod中的容器上执行一个命令，此处在nginx的一个容器上执行/bin/bash命令。

$ kubectl exec -it nginx-c5cff9dcc-dr88w /bin/bash

5、kubectl logs命令

此命令用于获取Pod中一个容器的日志信息，此处获取nginx一个容器的日志信息。

$ kubectl logs nginx-c5cff9dcc-dr88w

6、kubectl delete命令

此命令用于删除集群中已存在的资源对象，可以通过指定名称、标签选择器、资源选择器等。

$ kubectl delete -f ./pod.json                                              # 使用 pod.json 中指定的类型和名称删除 pod
$ kubectl delete pod,service baz foo                                        # 删除名称为 "baz" 和 "foo" 的 pod 和 service
$ kubectl delete pods,services -l name=myLabel                              # 删除带有标签 name=myLabel 的 pod 和 service
$ kubectl delete pods,services -l name=myLabel --include-uninitialized      # 删除带有标签 name=myLabel 的 pod 和 service，包括未初始化的对象
$ kubectl -n my-ns delete po,svc --all                                      # 删除命名空间 my-ns 下所有的 pod 和 service，包括未初始化的对象

7、kubectl rolling-update 命令

此命令用于滚动更新，对镜像、端口等的更新

$ kubectl rolling-update frontend-v1 -f frontend-v2.json           # 滚动更新 pod：frontend-v1
$ kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --image=image:v2  # 变更资源的名称并更新镜像
$ kubectl rolling-update frontend --image=image:v2                 # 更新 pod 的镜像
$ kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --rollback        # 中止进行中的过程
$ cat pod.json | kubectl replace -f -                              # 根据传入标准输入的 JSON 替换一个 pod

# 强制替换，先删除，然后再重建资源。会导致服务中断。
$ kubectl replace --force -f ./pod.json

# 为副本控制器（rc）创建服务，它开放 80 端口，并连接到容器的 8080 端口
$ kubectl expose rc nginx --port=80 --target-port=8000

8、kubectl patch命令

$ kubectl patch node k8s-node-1 -p '{"spec":{"unschedulable":true}}' # 部分更新节点

# 更新容器的镜像，spec.containers[*].name 是必需的，因为它们是一个合并键
$ kubectl patch pod valid-pod -p '{"spec":{"containers":[{"name":"kubernetes-serve-hostname","image":"new image"}]}}'

# 使用带有数组位置信息的 json 修补程序更新容器镜像
$ kubectl patch pod valid-pod --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/containers/0/image", "value":"new image"}]'

# 使用带有数组位置信息的 json 修补程序禁用 deployment 的 livenessProbe
$ kubectl patch deployment valid-deployment  --type json   -p='[{"op": "remove", "path": "/spec/template/spec/containers/0/livenessProbe"}]'

# 增加新的元素到数组指定的位置中
$ kubectl patch sa default --type='json' -p='[{"op": "add", "path": "/secrets/1", "value": {"name": "whatever" } }]'

9、kubectl edit命令

$ kubectl edit svc/docker-registry                      # 编辑名称为 docker-registry 的 service
$ KUBE_EDITOR="nano" kubectl edit svc/docker-registry   # 使用 alternative 编辑器

10、kubectl scale命令

$ kubectl scale --replicas=3 rs/foo                                 # 缩放名称为 'foo' 的 replicaset，调整其副本数为 3
$ kubectl scale --replicas=3 -f foo.yaml                            # 缩放在 "foo.yaml" 中指定的资源，调整其副本数为 3
$ kubectl scale --current-replicas=2 --replicas=3 deployment/mysql  # 如果名称为 mysql 的 deployment 目前规模为 2，将其规模调整为 3
$ kubectl scale --replicas=5 rc/foo rc/bar rc/baz                   # 缩放多个副本控制器

11、与运行中的 pod 交互

$ kubectl logs my-pod                                 # 转储 pod 日志到标准输出
$ kubectl logs my-pod -c my-container                 # 有多个容器的情况下，转储 pod 中容器的日志到标准输出
$ kubectl logs -f my-pod                              # pod 日志流向标准输出
$ kubectl logs -f my-pod -c my-container              # 有多个容器的情况下，pod 中容器的日志流到标准输出
$ kubectl run -i --tty busybox --image=busybox -- sh  # 使用交互的 shell 运行 pod
$ kubectl attach my-pod -i                            # 关联到运行中的容器
$ kubectl port-forward my-pod 5000:6000               # 在本地监听 5000 端口，然后转到 my-pod 的 6000 端口
$ kubectl exec my-pod -- ls /                         # 1 个容器的情况下，在已经存在的 pod 中运行命令
$ kubectl exec my-pod -c my-container -- ls /         # 多个容器的情况下，在已经存在的 pod 中运行命令
$ kubectl top pod POD_NAME --containers               # 显示 pod 及其容器的度量

12、与 node 和集群交互

$ kubectl cordon my-node                                                # 标记节点 my-node 为不可调度
$ kubectl drain my-node                                                 # 准备维护时，排除节点 my-node
$ kubectl uncordon my-node                                              # 标记节点 my-node 为可调度
$ kubectl top node my-node                                              # 显示给定节点的度量值
$ kubectl cluster-info                                                  # 显示 master 和 service 的地址
$ kubectl cluster-info dump                                             # 将集群的当前状态转储到标准输出
$ kubectl cluster-info dump --output-directory=/path/to/cluster-state   # 将集群的当前状态转储到目录 /path/to/cluster-state

# 如果带有该键和效果的污点已经存在，则将按指定的方式替换其值
$ kubectl taint nodes foo dedicated=special-user:NoSchedule

参考资料

1.《kubectl Usage Conventions》地址：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/conventions/

2.《kubectl Commands》地址：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/kubectl-cmds/

3.《Overview of kubectl》地址：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/