本系列的前兩篇文章：

- [適合 Kubernetes 初學者的一些實戰練習 (一)](https://xie.infoq.cn/article/27f5f6250a3033ea09c337989)
- [適合 Kubernetes 初學者的一些實戰練習 (二)](https://xie.infoq.cn/article/580956ea7a92f6a75c9e8c1d6)

我們已經完成了下列在 Kubernetes 中的練習：

- 如何在 Kubernetes 裡建立一個 Nginx 應用
- 如何在 Kubernetes 裡建立一個 Nginx Service
- Kubenetes 裡 Pod 和 Service 繫結的實現方式
- 使用 Kubernetes 裡的 job 計算圓周率後 2000 位
- Kubernetes 裡的 ConfigMap 的用途
- 使用指令碼在 Linux 伺服器上自動安裝 Kubernetes 的包管理器 Helm
- 一個簡單的例子理解 Kubernetes 的三種 IP 地址型別
- 使用 describe 命令進行 Kubernetes pod 錯誤排查

本文繼續透過實戰來學習 Kubernetes 相關知識。

# 練習1：透過 describe 命令學習 Kubernetes 的 pod 詳細屬性

我們可以首先使用 `kubectl get pods` 命令得到 pod 列表，比如我們想研究 pod `nginx-storage-pod` 的明細：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/476de71447b5a9e08a0d6e7a25cb50f5.png)

使用命令 `kubectl describe pod nginx-storage-pod > nginx-storage-pod.yaml`, 將 describe 命令的輸出重定向到一個 yaml 檔案裡。用 vi 開啟這個 yaml 檔案：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/01fe2c62286bfc7859a0ea72943eb21d.png)

pod 的所有屬性可以從這個 yaml 檔案裡學習：

> node：shoot--k8s-train--shacw46-worker-prvfv-z1-7844dc6744-ghd5m/10.250.0.6
表明 pod 所在的 node，這個 node 一定是命令 `kubectl get node` 返回的結果之一：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/62263cc210f3613a10473fc09c6e8fd8.png)

Image：代表該 pod 是基於哪一個 docker image 建立的。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0d7c75b67f48c9fea4f9b2cee5988fec.png)

Mount：該 pod 使用的 persistent volume 對應的物理檔案目錄，我的例子是 `usr/share/nginx/html`:

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3cad09a80361e52dfc2ba13e3d08d37c.png)

這個路徑從哪裡來的呢？就是我的 pod 檔案的 yaml 檔案裡的定義：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/851be544b644bb09a503c2e3d98c5127.png)

describe命令除了本文介紹的可以用來深入學習 pod 的屬性外，還可以用於 pod 不能正常啟動時的錯誤排查。

比如我有一個 pod 名為 another3，狀態一直處於 `CrashLoopBackOff`, `RESTART` 次數為12：
![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b629830e284a8342275eb7daa8fdd7af.png)

使用 `kubectl describe pod another3` 就可以看到這個容器啟動的明細：

> Back-off restarting failed container

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/711dc86d466e37c2c62ae073e964628b.png)

仔細檢查 pod 的 yaml 檔案，發現原因是因為我定義了 volume 的 name 為 content-storage，但是沒有指定 `persistentvolumeclaim`.

當我把 `volumes: - name: content-storage` 刪除之後，

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6f7e80c309c0bb6d6a43f4200ac3f91b.png)

下圖是修改後的 yaml 檔案：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d6e781ce5b80acc3d3ad3d2d605945c3.png)

重新建立名為 another3 的 pod，很快就建立成功並且狀態處於 running 了：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0409554dbfec75196f1cbd14ca55418f.png)

# 練習2 - 使用 Gardener 在 Google Cloud Platform 上建立 Kubernetes 叢集

Gardener是一個開源專案，github 地址在[這裡](https://github.com/gardener/gardener/).

使用 Gardener，我們可以在幾分鐘之內在 GCP, AWS, Azure 或者 Openstack 上輕鬆建立Kubernetes Cluster.

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cf88929f74466de2aedf5af6daea245b.png)

點選新建按鈕建立一個 Cluster，這裡 Infrastructure 我選擇的是 gcp：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cce783153092b69bf4ce8dd9ac137c81.png)

建立成功後，狀態變為 Ready，表明該叢集已經可用了。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/dd2f367e58e200a52f1d9e755e6d9c2a.png)

點選叢集名稱 jerrycls，進入叢集明細頁面，在 Access 標籤頁下面獲得這個叢集的使用者名稱admin 和密碼。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0171763c9ace3ae4646067cf73c8f720.png)

點選 dashboard 超連結，會彈出輸入使用者米和密碼的提示。使用者名稱輸入 admin，密碼從上面 Access 標籤頁獲取。即可進入叢集的管理頁面。

從左下角處檢視這個叢集的三個 namespace：default，kube-public 和 kube-system：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/148c4080c54ad1c9d37335a091e3ee01.png)

這是 Gardener 自動為我分配的工作節點：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/678ee13bf48da0d8308d0ecd4e2e15bc.png)

點選 kubeconfig，獲得這個叢集的 config yaml 檔案，把它的內容複製下來：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/23b7b21e4f2c684d68e848c2d17e4ed9.png)

我使用的作業系統是 ubuntu，上面安裝了 kubectl.
進入目錄 /home/vagrant/.kube, 用 vi 編輯 config 檔案：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e438f69b88470210c645d3392f930d32.png)

把從 Gardener 裡複製的內容貼上到 config 檔案裡。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cb9588b0c42c84903aecb07fbee7c61e.png)

現在使用 kubectl get ns，就可以看到 Kubernetes cluster 上的三個 namespace，和我們前面在 dashboard 裡觀察到的一致。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6cf8fc0847cb43b7cfbe7b650b1c1a6c.png)

使用 `kubectl get node -o wide`, 看到一個工作節點，和之前在 Kubernetes dashboard 裡觀察到的一致。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1ad638c6ce4b5146092f18203e5c5e66.png)

使用命令 `kubectl run nginx --image=nginx:1.12.2` 建立一個 deployment，執行 nginx container：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cf781b5ade6f6edf116dc23d8115f65e.png)
建立好 deployment 之後，使用命令列建立一個 service，把 nginx 服務暴露給外部：
> kubectl expose deployment nginx --type=loadBalancer --port=80 --target-port=80

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7f352b2ccfd517f34c72e46b8a6e6f22.png)

使用 kubectl get svc 檢視生成的 service，供外部訪問的 IP 地址從 EXTERNAL-IP 處獲得：35.233.45.209：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/20241ec2ff97ac13ab76e58cf872bf04.png)

在瀏覽器裡直接訪問這個 ip 地址，看到 nginx 預設的首頁，說明部署在 Google Cloud Platform 上的 Kubernetes cluster 能夠正常工作了。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b023d2921dfa278d400473c00eb6f14e.png)

# 練習3 - 如何使用 Kubernetes 的 configmap 透過環境變數注入到 pod 裡

在 Kubernetes [官網](https://kubernetes.io/blog/2016/04/configuration-management-with-containers/)裡，提到了 Kubernetes 裡的一個最佳實踐就是把應用程式碼同配置資訊分開，一種方式就是使用 Kubernetes 1.2 裡引入的 configmap 概念。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/c5f67f279943a048e2d112011f2d306c.png)

configmap實際上就是一系列鍵值對，儲存於 etcd 裡。etcd 的[官網](https://github.com/etcd-io/etcd/blob/master/Documentation/docs.md)有這樣一句話：

> etcd is a distributed key-value store designed to reliably and quickly preserve and provide access to critical data.

etcd 是一個高效能的分散式鍵值對儲存庫，用於儲存和訪問關鍵資料。

使用下面的命令列建立一個 Kubernetes config map：

> kubectl create configmap test-config --from-literal=test.type=unit --from-literal=test.exec=always

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10ac4a7b2c16593c4e9cb06daba89596.png)

建立一個名為 test-config 的鍵值對，key 為 test.type，值為 unit，key 為 test.exec, 值為 always。

下面我打算建立一個 pod，消費這個名為 test-config 的 configmap.

建立一個內容如下的 yaml 檔案：

```yml
apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

spec:

containers:

- name: test-container

image: alpine:3.8

command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]

env:

- name: TEST_TYPE

valueFrom:

configMapKeyRef:

key: test.type

- name: TEST_EXEC

valueFrom:

configMapKeyRef:

key: test.exec

restartPolicy: Never
```

這個 yaml 檔案定義的 pod 基於 docker 映象 alpine，執行 shell 命令 `/bin/sh -c env` 檢視環境變數。

在 env 區域，我給該 pod 注入一個名為 TEST_TYPE 的環境變數，值從 configMap 鍵值對的鍵名稱為 test.type 的值中取。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7df783511680e4cc195505004a719bf9.png)

kubectl create -f 建立這個 pod：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/9eb8c4c250671f54d1ac9f45cca26b38.png)

使用命令 `kubectl logs test-configmap` 檢視這個 pod 執行生成的日誌，發現輸出的環境變數列表中，出現了 TEST_TYPE=unit，這個 TEST_TYPE 是我在 yaml 檔案裡注入的環境變數名稱，而 unit 就來自 configmap 裡 test-config 的值 unit。

![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/288f43ee158d9dad7728bfe95228d01d.png)

# 總結

本文作為該系列的第三篇文章，首先學習瞭如何使用 describe 這個常用命令來深入學習 pod 的屬性和一些常見故障的排查工作，接著透過 ConfigMap 使用方法的學習，瞭解了 Kubernetes 世界裡應用程式碼同配置資訊相分離的這一最佳實踐，最後學習了使用開源專案 Gardener 在雲平臺上建立 Kubernetes 叢集的步驟，希望對大家有所幫助。

本系列前兩篇文章包含的練習，請參閱之前的文章：

本系列的前兩篇文章：

- [適合 Kubernetes 初學者的一些實戰練習 (一)](https://xie.infoq.cn/article/27f5f6250a3033ea09c337989)
- [適合 Kubernetes 初學者的一些實戰練習 (二)](https://xie.infoq.cn/article/580956ea7a92f6a75c9e8c1d6)

適合 Kubernetes 初學者的一些實戰練習 (三)

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