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深入理解kubernetes Pod之 一.浅析YAML基本语法

云计算 kubernetes pod yaml 2018/12/12

本文于1902天之前发表，文中内容可能已经过时。

一、YAML概念

在运维日常工作中又很多遇到yaml，例如写ansible的playbook，利用yaml来定义创建各应用及服务。

1.1 概念

YAML（发音 /ˈjæməl/）是一个类似 XML、JSON 的数据序列化语言，YAML是专门用来写配置文件的语言，非常简洁和强大，使用比json更方便。它实质上是一种通用的数据串行化格式。其强调以数据为中心，旨在方便人类使用；并且适用于日常常见任务的现代编程语言。因而 YAML 本身的定义比较简单，号称“一种人性化的数据格式语言”。

1.2 优点

  • 便捷性：不必添加大量参数到命令行中执行命令

  • 可维护性：yaml文件可以通过控制源头，跟踪每次操作

  • 灵活性：yaml可创建比命令行更加复杂的结构

  • 简易：易使用

1.3 语法规则

  • 大小写敏感

  • 使用缩进表示层级关系

  • 缩进不允许使用Tab键，只允许空格

  • 缩进空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐

  • #表示注释

1.4 组织结构

YAML学习笔记

文档间使用“—”（三个横线）在每文档开始作为分隔符。同时，文档也可以使用“…”（三个点号）作为结束符（可选）

二、结构类型

2.1 Maps类型

Map为字典，一对key:value键值对，例如

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---
apiVersion: v1
kind: Pod

第一行的—是分隔符，是可选的，在单一文件中，可用连续三个连字号—区分多个文件。这里我们可以看到，我们有两个键：kind 和 apiVersion，他们对应的值分别是：v1和Pod。上面的 YAML 文件转换成 JSON 格式的话，你肯定就容易明白了：

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{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "pod"
}

上面的 YAML 文件，metadata 这个 KEY 对应的值就是一个Maps了，而且嵌套的 labels 这个 KEY 的值又是一个Map，你可以根据你自己的情况进行多层嵌套。

上面我们也提到了 YAML 文件的语法规则，YAML 处理器是根据行缩进来知道内容之间的嗯关联性的。比如我们上面的 YAML 文件，我用了两个空格作为缩进，空格的数量并不重要，但是你得保持一致，并且至少要求一个空格（什么意思？就是你别一会缩进两个空格，一会缩进4个空格）。我们可以看到 name 和 labels 是相同级别的缩进，所以 YAML 处理器就知道了他们属于同一个 MAP，而 app 是 labels 的值是因为 app 的缩进更大。

同样的，我们可以将上面的 YAML 文件转换成 JSON 文件：

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{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Pod",
    "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": "web"
        }
    }
}

2.2 Lists类型

List为数组

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args
  - Cat
  - Dog
  - Fish

你可以有任何数量的项在列表中，每个项的定义以破折号（-）开头的，与父元素直接可以缩进一个空格。对应的 JSON 格式如下：

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{
    "args": [ 'Cat', 'Dog', 'Fish' ]
}

2.3 混合类型

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---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube100-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: flaskapp-demo
      image: jcdemo/flaskapp
      ports: 8080

如上述文件所示，定义一个containers的List对象，每个子项都由name、image、ports组成，每个ports都有一个KEY为containerPort的Map组成，转成JSON格式文件：

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{
  "apiVersion": "v1",
  "kind": "Pod",
  "metadata": {
        "name": "kube100-site",
        "labels": {
            "app": "web"
        },

  },
  "spec": {
        "containers": [{
            "name": "front-end",
            "image": "nginx",
            "ports": [{
                "containerPort": "80"
            }]
        }, {
            "name": "flaskapp-demo",
            "image": "jcdemo/flaskapp",
            "ports": [{
                "containerPort": "5000"
            }]
        }]
  }
}

对上面的yaml文件进行解释：

  • apiVersion：此处值是v1，这个版本号需要根据安装的Kubernetes版本和资源类型进行变化
  • kind：此处创建的是Pod，根据实际情况，此处资源类型可以是Deployment、Job、Ingress、Service等
  • metadata：包含了我们定义的 Pod 的一些 meta 信息，比如name、namespace、lebal等等信息。
  • spec：包括一些 containers，storage，volumes，或者其他Kubernetes需要知道的参数，以及诸如是否在容器失败时重新启动容器的属性。你可以在特定Kubernetes API找到完整的Kubernetes Pod的属性。

containers 可设置的属性：

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name
image
command
args
workingDir
ports
env
resources
volumeMounts
livenessProbe
readinessProbe
livecycle
terminationMessagePath
imagePullPolicy
securityContext
stdin
stdinOnce
tty

三、yaml文件实例

  • k8s

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    apiVersion: v1             #指定api版本，此值必须在kubectl apiversion中  
    kind: Pod                  #指定创建资源的角色/类型  
    metadata:                  #资源的元数据/属性  
    name: web04-pod          #资源的名字，在同一个namespace中必须唯一  
    labels:                  #设定资源的标签，详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77482384
    k8s-app: apache  
    version: v1  
    kubernetes.io/cluster-service: "true"  
    annotations:             #自定义注解列表  
    - name: String         #自定义注解名字  
    spec:#specification of the resource content 指定该资源的内容  
    restartPolicy: Always    #表明该容器一直运行，默认k8s的策略，在此容器退出后，会立即创建一个相同的容器  
    nodeSelector:            #节点选择，先给主机打标签kubectl label nodes kube-node1 zone=node1  
    zone: node1  
    containers:  
    - name: web04-pod        #容器的名字  
    image: web:apache      #容器使用的镜像地址  
    imagePullPolicy: Never #三个选择Always、Never、IfNotPresent，每次启动时检查和更新（从registery）images的策略，
                           # Always，每次都检查
                           # Never，每次都不检查（不管本地是否有）
                           # IfNotPresent，如果本地有就不检查，如果没有就拉取
    command: ['sh']        #启动容器的运行命令，将覆盖容器中的Entrypoint,对应Dockefile中的ENTRYPOINT  
    args: ["$(str)"]       #启动容器的命令参数，对应Dockerfile中CMD参数  
    env:                   #指定容器中的环境变量  
    - name: str            #变量的名字  
      value: "/etc/run.sh" #变量的值  
    resources:             #资源管理，请求请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77452630
      requests:            #容器运行时，最低资源需求，也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行  
        cpu: 0.1           #CPU资源（核数），两种方式，浮点数或者是整数+m，0.1=100m，最少值为0.001核（1m）
        memory: 32Mi       #内存使用量  
      limits:              #资源限制  
        cpu: 0.5  
        memory: 32Mi  
    ports:  
    - containerPort: 80    #容器开发对外的端口
      name: httpd          #名称
      protocol: TCP  
    livenessProbe:         #pod内容器健康检查的设置，详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/77531584
      httpGet:             #通过httpget检查健康，返回200-399之间，则认为容器正常  
        path: /            #URI地址  
        port: 80  
        #host: 127.0.0.1   #主机地址  
        scheme: HTTP  
      initialDelaySeconds: 180 #表明第一次检测在容器启动后多长时间后开始  
      timeoutSeconds: 5    #检测的超时时间  
      periodSeconds: 15    #检查间隔时间  
      #也可以用这种方法  
      #exec: 执行命令的方法进行监测，如果其退出码不为0，则认为容器正常  
      #  command:  
      #    - cat  
      #    - /tmp/health  
      #也可以用这种方法  
      #tcpSocket: //通过tcpSocket检查健康   
      #  port: number   
    lifecycle:             #生命周期管理  
      postStart:           #容器运行之前运行的任务  
        exec:  
          command:  
            - 'sh'  
            - 'yum upgrade -y'  
      preStop:             #容器关闭之前运行的任务  
        exec:  
          command: ['service httpd stop']  
    volumeMounts:          #详情请见http://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/76577520
    - name: volume         #挂载设备的名字，与volumes[*].name 需要对应    
      mountPath: /data     #挂载到容器的某个路径下  
      readOnly: True  
    volumes:                 #定义一组挂载设备  
    - name: volume           #定义一个挂载设备的名字  
    #meptyDir: {}  
    hostPath:  
      path: /opt           #挂载设备类型为hostPath，路径为宿主机下的/opt,这里设备类型支持很多种

    对应的json格式

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    {
    'kind': 'Pod',
    'spec': {
    'restartPolicy': 'Always',
    'containers': [
      {
        'livenessProbe': {
          'initialDelaySeconds': 180,
          'httpGet': {
            'path': '/',
            'scheme': 'HTTP',
            'port': 80
          },
          'timeoutSeconds': 5,
          'periodSeconds': 15
        },
        'name': 'web04-pod',
        'image': 'web:apache',
        'args': [
          '$(str)'
        ],
        'volumeMounts': [
          {
            'readOnly': True,
            'mountPath': '/data',
            'name': 'volume'
          }
        ],
        'ports': [
          {
            'protocol': 'TCP',
            'containerPort': 80,
            'name': 'httpd'
          }
        ],
        'command': [
          'sh'
        ],
        'env': [
          {
            'name': 'str',
            'value': '/etc/run.sh'
          }
        ],
        'imagePullPolicy': 'Never',
        'lifecycle': {
          'preStop': {
            'exec': {
              'command': [
                'service httpd stop'
              ]
            }
          },
          'postStart': {
            'exec': {
              'command': [
                'sh',
                'yum upgrade -y'
              ]
            }
          }
        },
        'resources': {
          'requests': {
            'cpu': 0.1,
            'memory': '32Mi'
          },
          'limits': {
            'cpu': 0.5,
            'memory': '32Mi'
          }
        }
      }
    ],
    'volumes': [
      {
        'hostPath': {
          'path': '/opt'
        },
        'name': 'volume'
      }
    ],
    'nodeSelector': {
      'zone': 'node1'
    }
    },
    'apiVersion': 'v1',
    'metadata': {
    'labels': {
      'k8s-app': 'apache',
      'version': 'v1',
      'kubernetes.io/cluster-service': 'true'
    },
    'name': 'web04-pod',
    'annotations': [
      {
        'name': 'String'
      }
    ]
    }
    }

  • ansible

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- hosts: agent                                    # 定义主机
  remote_user: root                           # 定义执行此playbook的用户
  tasks:                                              # 任务
  - name: install mysql-server                             #自定义名称
    yum: name=mysql-server state=present       # yum模块安装mysql-server
  - name: start mysql-server                               
    service: name=mysqld state=started            # service模块启动mysql服务
  - name: check mysql service
    shell: ps -ef |grep mysqld                             # shell模块查看mysql进程

对应的json格式

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{
  'tasks': [
    {
      'yum': 'name=mysql-server state=present',
      'name': 'install mysql-server'
    },
    {
      'name': 'start mysql-server',
      'service': 'name=mysqld state=started'
    },
    {
      'shell': 'ps -ef |grep mysqld',
      'name': 'check mysql service'
    }
  ],
  'hosts': 'agent',
  'remote_user': 'root'
}]
  • 利用python讲yaml格式转换为json
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pip install pyyaml                # 安装pyyaml模块

import yaml

with open('config.yaml','r') as f:
    content = yaml.load(f)
    print(content)

接下文: 深入理解kubernetes Pod之 二.静态Pod

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