使用Curl對Kubernetes進(jìn)行調(diào)試！
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「新鈦云服」，作者祝祥 。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系新鈦云服公眾號(hào)。
Kubernetes是一個(gè)開源的、用于管理云平臺(tái)中多個(gè)主機(jī)上的容器化應(yīng)用的系統(tǒng)。其目標(biāo)是讓部署容器化的應(yīng)用簡單并且高效(powerful),它提供了應(yīng)用部署，規(guī)劃，更新，維護(hù)的一種機(jī)制。
Kubernetes一個(gè)核心的特點(diǎn)就是能夠自主的管理容器來保證云平臺(tái)中的容器按照用戶的期望狀態(tài)運(yùn)行著(比如用戶想讓apache一直運(yùn)行，用戶不需要關(guān)心怎么去做，Kubernetes會(huì)自動(dòng)去監(jiān)控，然后去重啟，新建，總之，讓apache一直提供服務(wù))。
管理員可以加載一個(gè)微型服務(wù)，讓規(guī)劃器來找到合適的位置，同時(shí)，Kubernetes也系統(tǒng)提升工具以及人性化方面，讓用戶能夠方便的部署自己的應(yīng)用(就像canary deployments)。
現(xiàn)在Kubernetes著重于不間斷的服務(wù)狀態(tài)(比如web服務(wù)器或者緩存服務(wù)器)和原生云平臺(tái)應(yīng)用(Nosql),在不久的將來會(huì)支持各種生產(chǎn)云平臺(tái)中的各種服務(wù)，例如，分批，工作流，以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
對于有些人而言，Kubernetes是一個(gè)非常復(fù)雜調(diào)度系統(tǒng)。
…因?yàn)樗軓?fù)雜，所以配置非常冗長。
…由于配置YAML太多，我們需要配合其他多種工具軟件來處理該配置。
但是，在本文中，我認(rèn)為那些認(rèn)為kubernetns復(fù)雜的人，是因?yàn)闆]有找到合理的方式去學(xué)習(xí)以及使用kubernetns，就像早期的操作系統(tǒng)一樣。
Kubernetes對于如何管理配置有一個(gè)簡單而巧妙的方式，本文也將討論這種方式。
因?yàn)檫@種方式簡單，一致，所以我們可以管理比以往更多的配置!現(xiàn)在，我們不僅可以管理更多的配置，也可以構(gòu)建復(fù)雜的系統(tǒng)。
當(dāng)然，配置本身可能很復(fù)雜。因此，在這篇文章中，我將跳過配置。我將僅專注于kubernetes API機(jī)制以及如何探索該API。
以這種方式構(gòu)建API可以使許多工具受益。
是啥方法?
為了解釋這種簡單而高效的方式，讓我們從Unix系統(tǒng)的最核心思想開始：
- Everything is a file.
更確切地說，一切皆文本。Unix程序讀取和寫入文本。文件系統(tǒng)是用于查找要讀取的文本的API。并非所有這些文本都是文件!
- ~/hello-world.txt 是一個(gè)文本文件
- /dev/null 是一個(gè)空文本流
- /proc 是用于閱讀有關(guān)進(jìn)程的一組文本流
通過下面的漫畫圖，讓我們仔細(xì)看看/proc。
您可以通過以下的方式來查看以及了解系統(tǒng)上正在運(yùn)行什么/proc，例如：
- 正在運(yùn)行多少個(gè)進(jìn)程(ls /proc——列出進(jìn)程)
- 哪些命令行啟動(dòng)了流程PID(cat /proc/PID/cmdline——獲取進(jìn)程)
- 進(jìn)程PID正在使用多少內(nèi)存(cat /proc/PID/status——獲取進(jìn)程狀態(tài))
什么是Kubernetes API?
Kubernetes API是集群系統(tǒng)中的重要組成部分，Kubernetes中各種資源(對象)的數(shù)據(jù)通過該API接口被提交到后端的持久化存儲(chǔ)(etcd)中，Kubernetes集群中的各部件之間通過該API接口實(shí)現(xiàn)解耦合，同時(shí)Kubernetes集群中一個(gè)重要且便捷的管理工具kubectl也是通過訪問該API接口實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大的管理功能的。
Kubernetes API 是基于資源的(RESTful)、通過 HTTP 提供的編程接口。API 支持通過標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP 動(dòng)詞(POST、PUT、PATCH、DELETE 和 GET) 檢視、創(chuàng)建、更新和刪除主要資源，為很多允許細(xì)粒度權(quán)限控制的對象提供子資源 (如將 Pod 綁定到節(jié)點(diǎn)上)，并且出于便利性或效率考慮，支持并提供這些資源的 不同表示形式。
Kubernetes API 還通過 "watch" 和一致性的列表支持高效的資源變更通知， 從而允許其他組件對資源的狀態(tài)進(jìn)行高效的緩存和同步。
Kubernetes API適用/proc于分布式系統(tǒng)。
一切都是基于HTTP的資源。我們可以使用一些HTTP GET命令探索每個(gè)Kubernetes資源。
如果要繼續(xù)進(jìn)行下去，您需要熟悉以下的幾種工具：
- kind ——一個(gè)使用 Docker 容器 “nodes” 運(yùn)行 Kubernetes 集群的工具
- curl ——用于發(fā)送HTTP請求的CLI工具
- jq ——用于解析JSON的CLI工具
- kubectl——命令管理Kubernetes 集群，幫助curl認(rèn)證
下面，讓我們從快速創(chuàng)建集群開始：
- $ kind create cluster
- Creating cluster "kind" ...
- ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.19.1) 🖼
- ✓ Preparing nodes 📦
- ✓ Writing configuration 📜
- ✓ Starting control-plane 🕹️
- ✓ Installing CNI 🔌
- ✓ Installing StorageClass 💾
- Set kubectl context to "kind-kind"
- You can now use your cluster with:
- kubectl cluster-info --context kind-kind
- Have a nice day! 👋
- $ kubectl proxy &
- Starting to serve on 127.0.0.1:8001
本質(zhì)上kubectl proxy為訪問kubernetes apiserver的REST api充當(dāng)反向代理角色，這里反向代理的作用與通常意義上的反向代理作用相同，比如提供統(tǒng)一入口進(jìn)行訪問控制、監(jiān)控、管理，在代理中管理后端，在代理中進(jìn)行認(rèn)證等。
當(dāng)然可以不經(jīng)過kubectl proxy反向代理直接訪問kubernetes apiserver的REST api，但是需要手動(dòng)管理kubernetes apiserver的地址、手動(dòng)獲取token、手動(dòng)將token加請到請求的頭部，相對來說要繁瑣而已。
Kubernetes API比/proc具有更多的層次結(jié)構(gòu)。按版本，名稱空間和資源類型將其分為多個(gè)文件夾。API路徑格式如下：
- /api/[version]/namespaces/[namespace]/[resource]/[name]
在一個(gè)新的kind集群上，可以看到的命名空間kube-system中已經(jīng)有一些Pod正在運(yùn)行 。讓我們列出集群中的所有系統(tǒng)進(jìn)程：
- $ curl -s http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/pods | head -n 20
- {
- "kind": "PodList",
- "apiVersion": "v1",
- "metadata": {
- "selfLink": "/api/v1/namespaces/kube-system/pods",
- "resourceVersion": "1233"
- },
- "items": [
- {
- "metadata": {
- "name": "coredns-f9fd979d6-5zxtx",
- "generateName": "coredns-f9fd979d6-",
- "namespace": "kube-system",
- "selfLink": "/api/v1/namespaces/kube-system/pods/coredns-f9fd979d6-5zxtx",
- "uid": "a30e70cc-2b53-4511-a5de-57c80e5b68ad",
- "resourceVersion": "549",
- "creationTimestamp": "2021-03-04T15:51:21Z",
- "labels": {
- "k8s-app": "kube-dns",
- "pod-template-hash": "f9fd979d6"
上述命令會(huì)返回大量的內(nèi)容!我們可以使用jq來提取對象的名稱。
- $ curl -s http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/pods | jq '.items[].metadata.name'
- "coredns-f9fd979d6-5zxtx"
- "coredns-f9fd979d6-bn6jz"
- "etcd-kind-control-plane"
- "kindnet-fcjkd"
- "kube-apiserver-kind-control-plane"
- "kube-controller-manager-kind-control-plane"
- "kube-proxy-sn64n"
- "kube-scheduler-kind-control-plane"
/pods羅列出了所有的進(jìn)程，就像ls /proc一樣。如果我們要查看一個(gè)特定的進(jìn)程，可以查詢/pods/POD_NAME。
- $ curl -s http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/pods/kube-apiserver-kind-control-plane | head -n 10
- {
- "kind": "Pod",
- "apiVersion": "v1",
- "metadata": {
- "name": "kube-apiserver-kind-control-plane",
- "namespace": "kube-system",
- "selfLink": "/api/v1/namespaces/kube-system/pods/kube-apiserver-kind-control-plane",
- "uid": "a8f893b7-1cdb-48fd-9505-87d71c81adcb",
- "resourceVersion": "458",
- "creationTimestamp": "2021-03-04T15:51:17Z",
然后，我們可以再次使用jq來獲取特定字段。
- $ curl -s http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/pods/kube-apiserver-kind-control-plane | jq '.status.phase'
- "Running"
kubectl又是怎么做的?
上面的所有操作本質(zhì)上都是可以使用kubectl來完成。kubectl提供了更友好的界面。但是，如果您想知道kubectl正在調(diào)用什么API ，可以使用以下命令加上-v 6來運(yùn)行它：
- $ kubectl get -v 6 -n kube-system pods kube-apiserver-kind-control-plane
- I0304 12:47:59.687088 3573879 loader.go:375] Config loaded from file: /home/nick/.kube/config
- I0304 12:47:59.697325 3573879 round_trippers.go:443] GET https://127.0.0.1:44291/api/v1/namespaces/kube-system/pods/kube-apiserver-kind-control-plane 200 OK in 5 milliseconds
- NAME READY STATUS RESTARTS AGE
- kube-apiserver-kind-control-plane 1/1 Running 0 116m
有關(guān)更高級(jí)別的調(diào)試，請使用-v 8來查看完整的響應(yīng)結(jié)果。
最后：
本文的關(guān)鍵不是要拋棄kubectl而是使用curl來與Kubernetes進(jìn)行交互。就像您不應(yīng)該拋棄ps而僅使用ls / proc一樣。
但是我發(fā)現(xiàn)像這樣剖析Kubernetes有助于對系統(tǒng)的深入了解有很大的幫助：
- 一切都是基于HTTP的資源。
- 每個(gè)對象的讀取和寫入方式都相同。
- 所有對象狀態(tài)都是可讀的。
就像我們可以將Unix工具一起管道化(例如jq)一樣，我們可以定義新的Kubernetes對象并將其與現(xiàn)有對象組合。
這些方式可能看起來會(huì)有點(diǎn)簡單，有點(diǎn)傻，但是卻往往是最有效的方式。
原文：https://blog.tilt.dev/2021/03/18/kubernetes-is-so-simple.html
祝祥
資深云計(jì)算架構(gòu)師
OpenStack官方特邀講師
上萬臺(tái)云主機(jī)和幾十PB分布式存儲(chǔ)的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)
