kubectl 的作用

要与控制平面的组件交互并管理您的应用程序，您需要一个客户端。虽然您可以直接向 API Server 构建原始 HTTP 请求，但这样做既繁琐又容易出错。与 Kubernetes 集群通信的标准且最有效的方式是通过其命令行界面（CLI），即 kubectl。

可以将 kubectl 视为任何 Kubernetes 集群的通用遥控器。它是一个功能强大的客户端，可将您的命令转换为规范的 API 请求，发送到 API Server 进行处理，并为您格式化响应结果。无论您是检查节点的健康状况、部署新应用程序，还是调试正在运行的容器，kubectl 都是您会用到的工具。

kubectl 通信流程

您使用 kubectl 执行的每个命令都会启动一个标准的客户端-服务器交互。当您运行类似 kubectl get nodes 的命令时，会发生以下一系列事件：

1. 配置检查： kubectl 首先从 kubeconfig 文件中读取配置，以确定要联系哪个集群的 API Server，以及使用哪些凭据进行身份验证。
2. API 请求： 它将您的命令转换为 RESTful API 调用。对于 kubectl get nodes，这会变成一个向 API Server 的 /api/v1/nodes 端点发出的 HTTP GET 请求。
3. API Server 处理： API Server 接收请求。它会对用户进行身份验证和授权，验证请求，然后从集群的状态存储库 etcd 中检索请求的信息。
4. 响应： API Server 返回响应，通常为 JSON 格式，其中包含节点列表及其状态。
5. 格式化： kubectl 接收此 JSON 数据并将其格式化为易于阅读的表格，然后打印到您的终端。

这种交互是 Kubernetes 内部所有操作的基础。

命令行交互流程，其中 kubectl 充当用户与 Kubernetes API Server 之间的中介。

使用 kubeconfig 配置访问

为了让 kubectl 连接到集群，它依赖于一个配置文件。该文件通常位于 ~/.kube/config，包含查找一个或多个 Kubernetes 集群并进行身份验证所需的详细信息。它采用 YAML 结构，由三个主要部分组成：

• clusters（集群）： 定义集群列表，每个集群包含名称、API Server URL 以及信任服务器身份所需的证书颁发机构数据。
• users（用户）： 包含客户端的身份验证凭据。用户可以通过客户端证书、不记名令牌（bearer token）或其他身份验证方法来定义。
• contexts（上下文 (context)）： 将用户与集群绑定。上下文定义了一个工作环境，允许您指定在与特定集群通信时使用哪些用户凭据。您还可以为该上下文指定默认的命名空间。

kubectl 使用 current-context 的值来确定当前处于活动状态的上下文。这种设计使得从单个工作站管理对开发、测试和生产等多个环境的访问变得非常直接。

您可以通过运行以下命令查看当前配置：

kubectl config view

此命令显示合并后的 kubeconfig 设置。要在不同的上下文之间切换，请使用命令 kubectl config use-context <context-name>。

kubectl 命令的结构

大多数 kubectl 命令遵循一致的结构，使其具有可预测性且易于学习：

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

让我们分解每个部分：

• [command]：指定您要执行的操作。这些是动词，例如 get（列出资源）、describe（显示详细信息）、apply（通过文件创建或更新）、delete（移除资源）和 exec（在容器中执行命令）。
• [TYPE]：您要操作的资源类型。例如 pod、deployment、service 和 node。资源类型通常有简短的别名，例如 po 代表 pod，svc 代表 service。
• [NAME]：特定资源的名称。如果在执行 get 时省略名称，kubectl 将列出指定类型的所有资源。对于 describe 或 delete 等命令，通常需要指定名称。
• [flags]：修改命令行为的可选参数 (parameter)。例如，-n <namespace> 指定命名空间，-o yaml 将输出格式更改为 YAML，--all-namespaces（或 -A）则针对所有命名空间中的资源。

日常使用的基础命令

虽然 kubectl 有几十个命令，但在管理和检查应用程序时，经常会用到以下几个。

检查集群资源：

• 列出当前命名空间中的所有 pod：

  kubectl get pods
  

• 获取有关特定 pod 的详细信息，包括事件、标签和容器状态：

  kubectl describe pod my-app-pod-12345
  

• 查看 pod 中正在运行的容器的日志：

  kubectl logs my-app-pod-12345
  

• 在正在运行的容器中打开交互式 shell 以进行调试：

  kubectl exec -it my-app-pod-12345 -- /bin/sh
  

管理资源：

• 创建或更新资源的推荐方法是声明式的，即使用 YAML 清单文件。这种方法是 Kubernetes 操作的核心，将在下一节中讲解。

  kubectl apply -f my-app-deployment.yaml
  

• 删除之前通过文件或名称创建的资源：

  kubectl delete -f my-app-deployment.yaml
  # 或者通过名称删除特定的 pod
  kubectl delete pod my-app-pod-12345
  

kubectl 是您控制集群的入口。随着学习的深入，您将从简单的检查命令转向管理复杂的应用程序定义。掌握此工具是实现高效 Kubernetes 管理的第一步。直接使用命令创建资源与在文件中定义资源之间的区别，将带我们进入一个主题：声明式管理模型。