YAML入门：以创建一个Kubernetes deployment为例

YAML 语言似乎已经成为了事实标准的“云配置”语言，无论是容器事实标准docker(主要是 docker-compose 使用)、SDN，还是容器编排王者kubernetes，又或是虚拟机时代的王者 openstack 采用的配置文件都是 yaml文件格式 。不过需要承认的是我个人最初刚接触yaml时还不是很适应（个人更适应json），在后续运维kubernetes时，每每都要去参考k8s doc中的各种k8s对象的模板才能把yaml文件写“正确”。本文是一篇译文，这篇文章很好地讲解了yaml语言的语法格式，并用kubernetes deployment配置来作为示例。至少我看完这篇文章后是受益多多，因此这里将该文章快速翻译出来，供广大的k8s爱好者、实践者参考。

本文翻译自 《Introduction to YAML: Creating a Kubernetes deployment》 。（译注： CNCF 也转发了Openstack开发背后的主力推手 Mirantis公司 博客的 这篇文章 。)

在之前的文章中，我们一直在讨论如何使用Kubernetes来启动和操作资源实例。到目前为止，我们一直都专注于命令行操作。但其实有一种更简单，更有用的方法：使用YAML创建配置文件。在本文中，我们将了解YAML的工作原理，并使用它来先定义一个Kubernetes Pod，然后再定义一个Kubernetes Deployment。

YAML基础

如果您正在做与一些软件领域相关的事情 – 尤其是涉及Kubernetes，SDN和OpenStack等领域，那么你将很难“摆脱”YAML 。YAML是一种人类可读的、专门用于配置信息的文本格式，例如，在本文中，我们将使用YAML定义创建第一个Pod，然后是Deployment。YAML可以理解为Yet Another Markup Language的缩写，也可以理解为”YAML Ain’t Markup Language”的缩写，这取决于你问的是谁。

使用YAML进行K8s定义会带来许多优势，包括：

• 方便：您不再需要将所有参数都添加到命令行中
• 可维护： YAML文件可以添加到源代码版本控制仓库中，因此你可以跟踪文件的修改
• 灵活性：通过YAML，您能够创建比在命令行上更为复杂的结构

YAML是JSON的超集，这意味着任何有效的JSON文件也是有效的YAML文件。所以一方面，如果你知道JSON并且你只想写自己的YAML（而不是阅读其他人的那些），那么你就完全可以开始了。另一方面，不幸的是，这不太可能。即使你只是想在网上找些例子，他们更有可能是YAML格式（非JSON），所以我们不妨来习惯这种格式。尽管如此，在某些情况下JSON格式可能更为方便，因此最好知道JSON仍然可供您使用。

幸运的是，在YAML中你只需要了解两种类型的结构：

• Lists(列表)
• Maps

没错！你可能会用maps of lists和lists of maps，等等，但是一旦你掌握了这两个结构，那么你就可以开始了。这并不是说你不能做更复杂的事情，但总的来说，这就是你开始时需要的全部内容了。

YAML Maps

让我们先来看看YAML maps。maps允许您关联键值对(name-value pairs)，在尝试设置配置信息时，这非常方便。例如，您可能有一个如下所示的配置文件：

---
apiVersion: v1
kind: Pod

第一行是分隔符，除非您尝试在单个文件中定义多个结构，否则它是可选的。在那之后，如您所见，我们有两个值：v1 和Pod ，映射到两个键：apiVersion 和kind 。

当然，这种事情非常简单，它等价于下面的JSON内容：

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

请注意，在我们的YAML版本中，引号是可选的; 处理程序可以告诉您正在查看基于这种格式的一个字符串。

您还可以通过创建一个映射到另一个map而不是字符串的键来指定更为复杂的结构，如下所示：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: rss-site
  labels:
    app: web

在这种情况下，我们有一个键: metadata，其值为一个带有2个键：name和labels的map。该labels键本身有一个map作为其值。您可以根据需要嵌套这些。

YAML处理程序之所以知道所有这些部分是如何相互关联的，是因为我们做了行缩进。在这个例子中，我使用了2个空格以便于阅读，但空格的数量并不重要 – 只要它至少为1，并且只要你的缩进是一致的。例如，name和labels处于相同的缩进级别，因此处理程序知道它们都是同一个map的一部分; 它知道app 是labels的值，因为它进一步缩进了。

**注意：永远不要在YAML文件中使用tab **

因此，如果我们将其转换为JSON，它将是如下所示这样的：

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

现在我们来看list类型。

YAML Lists

YAML lists实际上是一个对象序列。例如：

args:
  - sleep
  - "1000"
  - message
  - "Bring back Firefly!"

正如您在此处所看到的，您可以在list中包含几乎任意数量的元素，这些元素为以短划线（ – ）开始并相对于父项缩进一级。所以如果用JSON展示，将是这样：

{
   "args": ["sleep", "1000", "message", "Bring back Firefly!"]
}

当然，list中的元素也可以是maps：

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: rss-site
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: front-end
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: rss-reader
      image: nickchase/rss-php-nginx:v1
      ports:
        - containerPort: 88

正如您在这里看到的，我们有一个container“对象” 列表，每个container都包含一个name，一个image和一个port列表。ports下的每个列表项本身都是一个containerPort及其值的map。

为了完整起见，让我们快速查看等效的JSON：

{
   "apiVersion": "v1",
   "kind": "Pod",
   "metadata": {
                 "name": "rss-site",
                 "labels": {
                             "app": "web"
                           }
               },
    "spec": {
       "containers": [{
                       "name": "front-end",
                       "image": "nginx",
                       "ports": [{
                                  "containerPort": "80"
                                 }]
                      },
                      {
                       "name": "rss-reader",
                       "image": "nickchase/rss-php-nginx:v1",
                       "ports": [{
                                  "containerPort": "88"
                                 }]
                      }]
            }
}

正如你所看到的，我们的例子开始变得更为复杂了，不过我们还没有遇到特别复杂的例子！难怪YAML如此快地取代JSON。

所以让我们回顾一下。我们了解了：

• maps，它们是键值对的组
• lists，它们包含独立的元素(成员)
• maps of maps
• maps of lists
• lists of lists
• lists of maps

基本上，无论你想要组合什么结构，你都可以用这两种结构来做。

使用YAML创建Pod

好了，现在我们已经掌握了基础知识，让我们看看如何使用它。我们将首先使用YAML创建Pod，然后再创建Deployment。

如果您尚未安装Kubernetes集群和kubectl，请在继续之前查看本系列中有关搭建Kubernetes的集群的文章。没关系，我们等一下……

回来了吗？好！让我们从Pod开始吧。

创建pod文件

在前面的示例中，我们使用YAML描述了一个简单的Pod：

—
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: rss-site
 labels:
   app: web
spec:
 containers:
   – name: front-end
     image: nginx
     ports:
       – containerPort: 80
   – name: rss-reader
     image: nickchase/rss-php-nginx:v1
     ports:
       – containerPort: 88

我们一行行分开看，我们从API版本开始; 这里只是v1。（当我们讲解Deployment时，我们必须指定不同的版本，因为v1中不存在Deployment。）

接下来，我们指定要创建Pod; 这里我们可能会指定deployment，job，service等其他类型，具体取决于我们要实现什么。

接下来我们指定metadata。这里我们指定Pod的name，以及我们用来识别Kubernetes pod的label。

最后，我们将指定构成pod的实际对象。该规范(spec)的属性包括容器，存储卷，或其他Kubernetes需要了解的属性，比如：重新在启动容器失败时重启的选项。您可以在Kubernetes API规范中找到Kubernetes Pod属性的完整列表。让我们仔细看看典型的容器定义：

...
 spec:
   containers:
     - name: front-end
       image: nginx
       ports:
         - containerPort: 80
     - name: rss-reader
...

在这种情况下，我们有一个简单、短小的定义：name（前端），它所基于容器镜像（nginx ），以及容器将在内部监听的一个端口（80 ）。在这些中，实际上只是name是必须的，但一般来说，如果你想要它做任何有用的事情，你需要更多的信息。

您还可以指定更复杂的属性，例如在容器启动时运行的命令，使用的参数，工作目录，或者每次实例化容器时是否拉取镜像的新副本等。您还可以指定一些更深入的信息，例如容器退出日志的存放位置。以下是您可以为Container设置的属性：

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

现在让我们继续并实际创建pod。

使用YAML文件创建Pod

当然，第一步是创建一个文本文件。将其命名为pod.yaml 并添加以下文本，就像我们之前指定的那样：

---
 apiVersion: v1
 kind: Pod
 metadata:
   name: rss-site
   labels:
     app: web
 spec:
   containers:
     - name: front-end
       image: nginx
       ports:
         - containerPort: 80
     - name: rss-reader
       image: nickchase/rss-php-nginx:v1
       ports:
         - containerPort: 88

保存文件。接下来告诉Kubernetes创建pod：

> kubectl create -f pod.yaml
pod "rss-site" created

如您所见，K8引用了我们Pod的名称。如果你要求一个pod列表，你可以看到下面内容：

> kubectl get pods
 NAME       READY     STATUS              RESTARTS   AGE
 rss-site   0/2       ContainerCreating   0          6s

如果您提前检查，您可以看到仍在创建中的pod。几秒钟后，您应该看到容器正在运行：

> kubectl get pods
NAME       READY     STATUS    RESTARTS   AGE
rss-site   2/2       Running   0          14s

从这里开始，您可以测试Pod（就像我们在上一篇文章中所做的那样），但最终我们想要创建一个Deployment，所以让我们继续并删除它，这样就没有任何名称冲突：

> kubectl delete pod rss-site
pod "rss-site" deleted

Pod创建故障诊断

当然，有时事情并没有像你期望的那样发展。也许您遇到了网络问题，或者您在YAML文件中输入了错误的内容。您可能会看到如下错误：

> kubectl get pods
NAME       READY     STATUS         RESTARTS   AGE
rss-site   1/2       ErrImagePull   0          9s

在这种情况下，我们可以看到我们的一个容器启动得很好，但是另一个容器出了问题。要追查问题，我们可以向Kubernetes询问有关Pod的更多信息：

> kubectl describe pod rss-site
Name:           rss-site
Namespace:      default
Node:           10.0.10.7/10.0.10.7
Start Time:     Sun, 08 Jan 2017 08:36:47 +0000
Labels:         app=web
Status:         Pending
IP:             10.200.18.2
Controllers:    <none>
Containers:
  front-end:
    Container ID:               docker://a42edaa6dfbfdf161f3df5bc6af05e740b97fd9ac3d35317a6dcda77b0310759
    Image:                      nginx
    Image ID:                   docker://sha256:01f818af747d88b4ebca7cdabd0c581e406e0e790be72678d257735fad84a15f
    Port:                       80/TCP
    State:                      Running
      Started:                  Sun, 08 Jan 2017 08:36:49 +0000
    Ready:                      True
    Restart Count:              0
    Environment Variables:      <none>
  rss-reader:
    Container ID:
    Image:                      nickchase/rss-php-nginx
    Image ID:
    Port:                       88/TCP
    State:                      Waiting
      Reason:                   ErrImagePull
    Ready:                      False
    Restart Count:              0
    Environment Variables:      <none>

Conditions:
  Type          Status
  Initialized   True
  Ready         False
  PodScheduled  True
No volumes.
QoS Tier:       BestEffort
Events:
  FirstSeen     LastSeen        Count   From                    SubobjectPath  Type             Reason                  Message
  ---------     --------        -----   ----                    -------------  -------- ------                  -------
  45s           45s             1       {default-scheduler }                   Normal           Scheduled               Successfully assigned rss-site to 10.0.10.7
  44s           44s             1       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{front-end}      Normal          Pulling                 pulling image "nginx"
  45s           43s             2       {kubelet 10.0.10.7}                    Warning          MissingClusterDNS       kubelet does not have ClusterDNS IP configured and cannot create Pod using "ClusterFirst" policy. Falling back to DNSDefault policy.
  43s           43s             1       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{front-end}      Normal          Pulled                  Successfully pulled image "nginx"
  43s           43s             1       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{front-end}      Normal          Created                 Created container with docker id a42edaa6dfbf
  43s           43s             1       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{front-end}      Normal          Started                 Started container with docker id a42edaa6dfbf
  43s           29s             2       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{rss-reader}     Normal          Pulling                 pulling image "nickchase/rss-php-nginx"
  42s           26s             2       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{rss-reader}     Warning         Failed                  Failed to pull image "nickchase/rss-php-nginx": Tag latest not found in repository docker.io/nickchase/rss-php-nginx
  42s           26s             2       {kubelet 10.0.10.7}                    Warning          FailedSync              Error syncing pod, skipping: failed to "StartContainer" for "rss-reader" with ErrImagePull: "Tag latest not found in repository docker.io/nickchase/rss-php-nginx"

  41s   12s     2       {kubelet 10.0.10.7}     spec.containers{rss-reader}    Normal   BackOff         Back-off pulling image "nickchase/rss-php-nginx"
  41s   12s     2       {kubelet 10.0.10.7}                                    Warning  FailedSync      Error syncing pod, skipping: failed to "StartContainer" for "rss-reader" with ImagePullBackOff: "Back-off pulling image \"nickchase/rss-php-nginx\""

正如您所看到的，这里有很多信息，但我们对事件(event)最感兴趣- 特别是一旦警告和错误开始出现。从这里我能够很快发现我忘了将”:v1″ label添加到我的image中，所以它正在寻找”:latest”标签，但该标签并不存在。

为了解决这个问题，我首先删除了Pod，然后修复了YAML文件并重新启动。相反，我可以修复镜像仓库（译注：比如增加:latest标签)，以便Kubernetes可以找到它正在寻找的东西，并且它会继续，好像什么也没发生过一样。

现在我们已经成功运行起来一个Pod，接下来让我们看看为deployment做得同样的事情。

使用YAML创建Deployment

最后，我们要创建一个实际的deployment。然而，在我们这样做之前，很值得去了解一下我们实际上在做什么。

记住，K8管理基于容器的资源。在使用deployment的情况下，您将创建一组要管理的资源。例如，我们在上一个示例中创建了Pod的单个实例，我们可能会创建一个Deployment来告诉Kubernetes管理该Pod的一组副本 – 字面意思就是ReplicaSet – 以确保它们中的一定数量是始终可用。所以我们可以像这样开始我们的deployment定义：

---
 apiVersion: extensions/v1beta1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: rss-site
 spec:
   replicas: 2

在这里，我们将apiVersion指定为”extensions/v1beta1″ – 记住，我们想要一个deployment, 但deployment不像pod那样在v1中。接下来我们指定name。我们还可以指定我们想要的任何其他元数据，但现在让我们保持简单。

最后，我们进入规范(spec)。在Pod规范中，我们提供了有关实际进入Pod的内容的信息; 我们将在这里使用deployment做同样的事情。在这种情况下，我们先描述我们要部署什么Pod，我们总是希望有 2个副本。当然，您可以根据需要设置此数字，并且还可以设置其他属性，例如定义受此部署影响的Pod的selector，或者在被认为“ready”之前，pod必须启动且没有任何错误的最小秒数。您可以在Kuberenetes v1beta1 API参考中找到Deployment规范属性的完整列表。

好的，现在我们知道我们需要2个副本，我们需要回答这个问题：“什么的副本？”它们由模板定义：

---
 apiVersion: extensions/v1beta1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: rss-site
 spec:
   replicas: 2
   template:
     metadata:
       labels:
         app: web
     spec:
       containers:
         - name: front-end
           image: nginx
           ports:
             - containerPort: 80
         - name: rss-reader
           image: nickchase/rss-php-nginx:v1
           ports:
             - containerPort: 88

看起来熟悉？就应该是这样; 它与上一节中的Pod定义几乎完全相同，而且就是这样设计的。模板只是要复制的对象的定义 – 在其他情况下，可以通过自己创建的对象。

现在让我们继续创建deployment。将YAML添加到名为deployment.yaml 的文件中，并让Kubernetes创建它：

> kubectl create -f deployment.yaml
deployment "rss-site" created

要了解它是如何做的，我们可以检查deployment列表：

> kubectl get deployments
NAME       DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
rss-site   2         2         2            1           7s

正如您所看到的，Kubernetes已经启动了两个副本，但只有一个可用。您可以像以前一样通过描述deployment来检查事件日志：

> kubectl describe deployment rss-site
Name:                   rss-site
Namespace:              default
CreationTimestamp:      Mon, 09 Jan 2017 17:42:14 +0000=
Labels:                 app=web
Selector:               app=web
Replicas:               2 updated | 2 total | 1 available | 1 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  1 max unavailable, 1 max surge
OldReplicaSets:         <none>
NewReplicaSet:          rss-site-4056856218 (2/2 replicas created)
Events:
  FirstSeen     LastSeen        Count   From                            SubobjectPath   Type            Reason                  Message
  ---------     --------        -----   ----                            -------------   --------        ------                  -------
  46s           46s             1       {deployment-controller }               Normal           ScalingReplicaSet       Scaled up replica set rss-site-4056856218 to 2

正如你在这里看到的，没有问题，它还没有完成扩展(scale)。再过几秒钟，我们可以看到两个Pod都在运行：

> kubectl get deployments
NAME       DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
rss-site   2         2         2            2           1m

到这里我们得到了什么

好的，让我们回顾一下。我们基本上涵盖了三个主题：

• YAML是一种人类可读的基于文本的格式，通过使用键值对的map和list（以及相互嵌套）的组合，您可以轻松指定配置类型信息。
• YAML是使用Kubernetes对象最方便的方法，在本文中我们研究了创建Pod和Deployments。
• 通过要求Kubernetes 描述(describe)它们，您可以获得有关运行（或应该运行）对象的更多信息。

这是我们的基本YAML教程。我们将在未来几个月内处理大量与Kubernetes相关的内容，因此，如果您想了解具体内容，请在评论中告知我们，或在@MirantisIT上发推特。

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