Kubernetes 提供了豐富的工具和機制，簡化容器化應用程式的管理和佈署。從基本的 kubectl 指令操作，到進階的除錯技巧和資源監控，都有相對應的工具和策略。理解這些工具的應用場景和使用方法，能有效提升開發和維運效率。尤其在複雜的微服務架構下，善用這些工具能更有效地管理和維護容器化應用程式。
檢視日誌
您可以使用 kubectl logs 命令來檢視 pod 中的容器日誌。例如：
kubectl logs -n kube-system metrics-server
這個命令會顯示 kube-system 名字空間中的 metrics-server pod 的日誌。
連線到容器
如果您需要連線到容器以進行除錯，您可以使用 kubectl attach 命令。例如：
kubectl attach demo-54f4458547-fcx2n
這個命令會連線到 demo pod 中的容器。
執行命令
您可以使用 kubectl exec 命令在容器中執行命令。例如：
kubectl exec -it alpine-7fd44fc4bf-7gl4n /bin/sh
這個命令會在 alpine pod 中的容器中執行 /bin/sh 命令。
啟動臨時容器
您可以使用 kubectl run 命令啟動臨時容器。例如：
kubectl run demo --image cloudnatived/demo:hello --expose --port 8888
這個命令會啟動一個名為 demo 的臨時容器，並將其暴露為服務。
執行一次性命令
您可以使用 kubectl run 命令執行一次性命令。例如：
kubectl run nslookup --image=busybox:1.28 --rm --it --restart=Never \
--command -- nslookup demo
這個命令會執行 nslookup 命令，並將其結果顯示出來。
kubespy
kubespy 是一個工具，允許您觀察 Kubernetes 資源的變化。您可以使用 kubespy 來觀察 pod、服務和其他資源的變化。
Stern
Stern 是一個工具，允許您檢視 Kubernetes 叢集中的日誌。您可以使用 Stern 來檢視 pod 中的容器日誌。
BusyBox
BusyBox 是一個輕量級的 Linux 發行版，包含了許多基本的 Unix 工具。您可以使用 BusyBox 來啟動臨時容器，並在其中執行命令。
Kubernetes 進階工具
Kubernetes 提供了多種工具來幫助您管理和除錯您的叢集。在本文中，我們將介紹一些進階工具，包括使用 BusyBox 來執行命令和新增 BusyBox 到您的容器中。
使用 BusyBox
BusyBox 是一個小型的 Unix 工具箱，包含了許多常用的命令，例如 cat、echo、find、grep 和 kill。您可以使用 BusyBox 來執行命令和除錯您的容器。
要使用 BusyBox，您可以執行以下命令：
kubectl run busybox --image=busybox:1.28 --rm --it --restart=Never /bin/sh
這將啟動一個 BusyBox 容器，並提供一個互動式 shell 讓您執行命令。
新增 BusyBox 到您的容器中
如果您的容器沒有 /bin/sh，您可以新增 BusyBox 到您的容器中。您可以使用 COPY 命令從一個公用映像中複製 BusyBox 執行檔到您的容器中。
以下是範例 Dockerfile：
FROM golang:1.11-alpine AS build
WORKDIR /src/
COPY main.go go.* /src/
RUN CGO_ENABLED=0 go build -o /bin/demo
FROM scratch
COPY --from=busybox:1.28 /bin/busybox /bin/
這將從 BusyBox 映像中複製 busybox 執行檔到您的容器中。
執行命令
您可以使用 kubectl exec 命令來執行命令在您的容器中。例如：
kubectl exec -it POD /bin/sh
這將啟動一個互動式 shell 讓您執行命令。
內容解密：
kubectl run命令用於啟動一個容器。--image引數指定了要使用的映像。--rm引數指定了容器啟動後是否自動刪除。--it引數指定了是否啟動互動式 shell。--restart=Never引數指定了容器啟動後是否自動重啟。COPY命令用於從一個公用映像中複製檔案到您的容器中。kubectl exec命令用於執行命令在您的容器中。
圖表翻譯：
graph LR
A[啟動容器] --> B[執行命令]
B --> C[新增 BusyBox]
C --> D[複製檔案]
D --> E[啟動互動式 shell]
E --> F[執行命令]
這個圖表展示了使用 BusyBox 來執行命令和新增 BusyBox 到您的容器中的流程。
使用 Docker 和 Kubernetes 進行容器化和佈署
在這個章節中，我們將探討如何使用 Docker 和 Kubernetes 進行容器化和佈署。首先，我們需要了解 Docker 和 Kubernetes 的基本概念。
Docker 基礎
Docker 是一個容器化平臺，允許您將應用程式和其依賴項封裝成一個容器，然後在任何支援 Docker 的環境中執行。Docker 容器是輕量級的，佔用系統資源少，且可以快速啟動和停止。
Kubernetes 基礎
Kubernetes 是一個容器協調系統，負責管理和佈署容器化應用程式。Kubernetes 提供了自動化的容器啟動、停止、擴充套件和管理功能，讓您可以輕鬆地管理複雜的容器化應用程式。
建立 Docker 映像
要建立一個 Docker 映像，您需要建立一個 Dockerfile 檔案，描述如何構建您的應用程式。以下是個簡單的 Dockerfile 範例：
FROM alpine:latest
RUN apk add --no-cache emacs
COPY. /app
WORKDIR /app
CMD ["emacs"]
這個 Dockerfile 檔案使用 alpine 作為基礎映像，安裝 emacs，複製當前目錄的內容到 /app 目錄，設定工作目錄為 /app，並設定預設命令為 emacs。
建立 Kubernetes 佈署
要建立一個 Kubernetes 佈署，您需要建立一個 deployment.yaml 檔案，描述如何佈署您的應用程式。以下是個簡單的 deployment.yaml 範例：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: myapp
template:
metadata:
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: myapp:latest
ports:
- containerPort: 80
這個 deployment.yaml 檔案定義了一個名為 myapp 的佈署，具有 3 個複本，選擇器匹配標籤 app: myapp，範本定義了一個名為 myapp 的容器，使用 myapp:latest 映像，暴露 80 埠。
使用 kubesquash 進行除錯
kubesquash 是一個工具，允許您將偵錯程式附加到正在執行的容器中。您可以使用 kubesquash 來除錯您的應用程式，例如使用 dlv 偵錯程式。
使用 Kubernetes 上下文
Kubernetes 上下文是用於管理多個叢集和名稱空間的機制。您可以使用 kubectl config 命令來管理上下文，例如建立新的上下文、切換上下文等。
Kubernetes 進階工具
Kubernetes 提供了許多進階工具來幫助使用者管理和維護其叢集。這些工具包括 kubectx、kubens、kube-ps1、kube-shell、Click 和 Stern。
kubectx 和 kubens
kubectx 和 kubens 是兩個用於管理 Kubernetes 叢集的工具。kubectx 用於切換 Kubernetes 叢集的 context，而 kubens 用於切換 namespace。
kubectx docker-for-desktop
Switched to context "docker-for-desktop".
kubens
default
kube-public
kube-system
kubens kube-system
Context "docker-for-desktop" modified.
Active namespace is "kube-system".
kube-ps1
kube-ps1 是一個用於在命令列提示中顯示 Kubernetes context 和 namespace 的工具。
source "/usr/local/opt/kube-ps1/share/kube-ps1.sh"
PS1="[$(kube_ps1)]$ "
kube-shell
kube-shell 是一個提供了更好用的命令列介面的工具，可以讓使用者更容易地管理 Kubernetes 叢集。
kube-shell
Click
Click 是一個提供了更好用的命令列介面的工具，可以讓使用者更容易地管理 Kubernetes 叢集。
click
Stern
Stern 是一個用於檢視 Kubernetes 叢集中 container 的 log 的工具。
stern demo.*
自己建立工具
使用者也可以自己建立工具來管理 Kubernetes 叢集。例如，可以使用 Go 語言和 client-go 函式庫來建立一個工具，來管理 Kubernetes 叢集。
package main
import (
"context"
"fmt"
"log"
metav1 "k8s.io/apimachinery/pkg/apis/meta/v1"
"k8s.io/client-go/kubernetes"
"k8s.io/client-go/rest"
)
func main() {
// 建立 Kubernetes client
config, err := rest.InClusterConfig()
if err!= nil {
log.Fatal(err)
}
clientset, err := kubernetes.NewForConfig(config)
if err!= nil {
log.Fatal(err)
}
// 取得所有 pod 的列表
podList, err := clientset.CoreV1().Pods("default").List(context.TODO(), metav1.ListOptions{})
if err!= nil {
log.Fatal(err)
}
// 列出所有 pod 的名稱
fmt.Println("There are", len(podList.Items), "pods in the cluster:")
for _, i := range podList.Items {
fmt.Println(i.ObjectMeta.Name)
}
}
這個工具可以用來列出所有 pod 的名稱，並且可以根據需要進行修改和擴充。
Kubernetes 的強大工具
Kubernetes 是一個強大的容器協調系統，提供了許多工具和功能來管理和維護容器化應用程式。在這篇文章中，我們將探討一些 Kubernetes 的強大工具和功能，包括 kubectl、kubectl explain、kubectl run、kubectl attach、kubectl logs 等。
kubectl
kubectl 是 Kubernetes 的命令列工具，提供了許多功能來管理和維護容器化應用程式。使用 kubectl，可以建立、更新、刪除和檢視容器化應用程式的資源，例如 pod、replicaSet、deployment 等。
kubectl explain
kubectl explain 是一個強大的工具，提供了詳細的資訊關於 Kubernetes 的資源和欄位。使用 kubectl explain，可以檢視資源的定義、欄位的描述和範例等。
kubectl run
kubectl run 是一個工具，提供了簡單的方式來建立和執行容器化應用程式。使用 kubectl run，可以建立一個新的 pod 並執行指定的容器化應用程式。
kubectl attach
kubectl attach 是一個工具，提供了簡單的方式來連線到正在執行的容器化應用程式。使用 kubectl attach，可以連線到指定的容器化應用程式並檢視其輸出。
kubectl logs
kubectl logs 是一個工具，提供了簡單的方式來檢視容器化應用程式的日誌。使用 kubectl logs，可以檢視指定的容器化應用程式的日誌輸出。
Kubernetes 的安全性
Kubernetes 提供了許多功能來確保容器化應用程式的安全性，包括網路政策、秘密管理和角色授權等。使用 Kubernetes 的安全性功能，可以保護容器化應用程式免受未經授權的存取和攻擊。
內容解密：
- kubectl：Kubernetes 的命令列工具，提供了許多功能來管理和維護容器化應用程式。
- kubectl explain：一個強大的工具，提供了詳細的資訊關於 Kubernetes 的資源和欄位。
- kubectl run：一個工具，提供了簡單的方式來建立和執行容器化應用程式。
- kubectl attach：一個工具，提供了簡單的方式來連線到正在執行的容器化應用程式。
- kubectl logs：一個工具，提供了簡單的方式來檢視容器化應用程式的日誌。
- Kubernetes 的安全性：包括網路政策、秘密管理和角色授權等功能，確保容器化應用程式的安全性和可靠性。
圖表翻譯：
graph LR
A[kubectl] --> B[kubectl explain]
B --> C[kubectl run]
C --> D[kubectl attach]
D --> E[kubectl logs]
E --> F[Kubernetes 安全性]
F --> G[網路政策]
G --> H[秘密管理]
H --> I[角色授權]
此圖表顯示了 Kubernetes 的強大工具和功能之間的關係，以及其安全性功能的組成部分。
什麼是容器？
容器是一種輕量級的虛擬化技術，允許在單一主機上執行多個隔離的系統環境。每個容器都有自己的檔案系統、網路堆積疊和程式空間，與其他容器和主機隔離。
容器和 Pod 的關係
在 Kubernetes 中，Pod 是最小的佈署單元，它可以包含一個或多個容器。每個 Pod 都有自己的網路堆積疊和檔案系統，容器在同一個 Pod 中可以分享這些資源。
何時需要多個容器在同一個 Pod 中？
當多個容器需要分享資源，例如網路堆積疊或檔案系統時，可以將它們放在同一個 Pod 中。例如，一個 Web 伺服器和一個資料函式庫伺服器可以放在同一個 Pod 中，以便它們可以分享網路堆積疊和檔案系統。
容器的生命週期
容器的生命週期由其入口點（entrypoint）定義，入口點是容器啟動時執行的命令。容器可以有多個程式，但只有一個入口點。
如何定義容器的資源需求
在 Kubernetes 中，可以使用資源需求（resource requests）和資源限制（resource limits）來定義容器的資源需求。資源需求是容器需要的最小資源量，資源限制是容器可以使用的最大資源量。
容器的網路連線
容器可以使用主機的網路堆積疊，也可以使用自己的網路堆積疊。同一個 Pod 中的容器可以分享網路堆積疊。
容器的儲存
容器可以使用主機的檔案系統，也可以使用自己的檔案系統。同一個 Pod 中的容器可以分享檔案系統。
Kubernetes 中的容器管理
Kubernetes 提供了多種工具和資源來管理容器，包括 Pod、ReplicaSet、Deployment 和 Service 等。這些工具和資源可以幫助使用者建立、管理和擴充套件容器。
圖表翻譯：
graph LR
A[容器] -->|包含|> B[程式]
A -->|分享|> C[網路堆積疊]
A -->|分享|> D[檔案系統]
C -->|連線|> E[主機網路]
D -->|儲存|> F[主機檔案系統]
B -->|執行|> G[入口點]
G -->|啟動|> H[容器生命週期]
內容解密：
以上內容介紹了容器的基本概念、容器和 Pod 的關係、多個容器在同一個 Pod 中的應用場景、容器的生命週期、資源需求和網路連線等。同時，還提供了一個 Mermaid 圖表來展示容器的結構和關係。
什麼是 Kubernetes 中的容器安全性？
Kubernetes 中的容器安全性是指保護容器內的應用程式和資料免受未經授權的存取或攻擊。這包括設定適當的使用者許可權、限制容器的系統資源存取、以及確保容器內的應用程式不會被未經授權的程式碼或資料影響。
如何在 Kubernetes 中設定容器安全性？
在 Kubernetes 中，可以透過設定 securityContext 欄位來設定容器安全性。例如，可以設定 runAsUser 欄位來指定容器內的使用者 ID，或者設定 runAsGroup 欄位來指定容器內的群組 ID。
什麼是 securityContext？
securityContext 是 Kubernetes 中的一個欄位，用於設定容器安全性。它可以包含多個子欄位，例如 runAsUser、runAsGroup、fsGroup 等，用於設定容器內的使用者許可權和系統資源存取。
如何在 Kubernetes 中設定 securityContext？
可以在 Kubernetes 的 Pod 或 Deployment 組態檔中設定 securityContext 欄位。例如：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: demo-pod
spec:
containers:
- name: demo-container
image: cloudnatived/demo:hello
securityContext:
runAsUser: 1000
這個範例設定了 runAsUser 欄位為 1000，表示容器內的使用者 ID 為 1000。
什麼是 runAsUser？
runAsUser 是 securityContext 中的一個子欄位，用於設定容器內的使用者 ID。它可以是數字或字串，表示容器內的使用者 ID。
從系統資源管理到應用程式安全性的多維度分析顯示，Kubernetes 提供的進階工具極大提升了容器化應用程式的管理效率和除錯能力。kubectl 命令搭配 kubespy、stern 等專業工具，能有效監控容器生命週期和資源使用情況，而 BusyBox 的整合則簡化了容器內命令執行和除錯流程。然而，安全設定的複雜性及不同工具的學習曲線仍是技術團隊需要克服的挑戰。未來，預期會有更多自動化工具和更友善的使用者介面出現，進一步降低 Kubernetes 的使用門檻，並推動其在更多場景下的落地應用。玄貓建議，技術團隊應優先掌握 kubectl 的核心功能，並逐步探索其他進階工具，才能在快速變化的雲原生時代保持競爭力。
