Kubernetes中kubectl工具的使用

如果你正在使用Kubernetes，那么kubectl一定是你最常使用的工具。无论你需要学习任何工具，都应该先提前了解kubectl并有效地使用它。本文包含了一系列技巧，可以让你更高效而且有效地使用kubectl。同时，可以加深你对Kubernetes各个方面工作方式的理解。

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 本文的目标不仅是使你使用Kubernetes的日常工作更高效，而且更愉快！

 

 

 

什么是kubectl

 

在学习如何更高效地使用kubectl之前，你应该对它是什么以及如何工作有个基本的了解。从用户的角度来说，kubectl是你控制Kubernetes的“驾驶舱”。它可以让你执行所有可能的Kubernetes操作。

 

从技术角度上看，kubectl是Kubernetes API的客户端。Kubernetes API是一个 HTTP REST API。这个API是真正的Kubernetes用户界面。Kubernetes完全受这个API控制，这意味着每个Kubernetes操作都作为API端点公开，并且可以由对此端点的HTTP请求执行。因此，kubectl的主要工作是执行对Kubernetes API的HTTP请求：
 

 
Kubernetes是一个完全以资源为中心的系统。这意味着，Kubernetes维护资源的内部状态并且所有的Kubernetes操作都是针对这些资源的CRUD（增加、读取、更新、删除）操作。你完全可以通过操控这些资源（Kubernetes会根据资源的当前状态找出解决方案）来控制Kubernetes。因此，Kubernetes API reference主要是资源类型及其相关操作的列表。

 

来，我们来看一个例子。
 

假设你想要创建一个ReplicaSet资源。为了达成此目标，你在一个名为replicaset.yaml的文件中定义ReplicaSet，然后运行以下命令：
 

kubectl create -f replicaset.yaml

 
显然，在Kubernetes已经创建了你的ReplicaSet。但之后会发生什么呢？

 

Kubernetes有一个创建ReplicaSet的操作，并且它和其他所有Kubernetes操作一样，都会作为API端点暴露。对于这个操作而言，该特定API端点如下：
 

POST /apis/apps/v1/namespaces/{namespace}/replicasets

 
你可以在API reference中找到所有Kubernetes操作对应的API端点，包括以上端点（https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.13 ）。要向端点发出实际请求，你需要一开始就在API reference中列出的端点路径中添加API server的URL。
 

因此，当你执行上述命令时，kubectl将向上述API端点发出HTTP POST请求。ReplicaSet定义（你在replicaset.yaml文件中所提供的）在请求的正文中传递。

 

这就是kubectl对于与Kubernetes集群交互的所有命令的工作方式。在这些情况下，kubectl只需向适当的Kubernetes API端点发出HTTP请求即可。
 

请注意，通过手动向Kubernetes API发出HTTP请求，完全有可能使用curl之类的工具来控制Kubernetes。Kubectl只是让你更轻松地使用Kubernetes API。

 

以上就是什么是kubectl及其工作原理的简单介绍。但是，每个kubectl用户都应该了解更多有关Kubernetes API的信息。为此，我们先简要地介绍一下Kubernetes的内部结构。

 

Kubernetes 内部

 

Kubernetes由一系列独立组件构成，这些组件会在集群的节点上作为单独的进程运行。一些组件运行在master节点，一些组件运行在worker节点，每个组件都有其特定功能。
 

在master节点上，有以下重要组件：
 

• 存储后端：存储资源定义（通常使用etcd）

• API Server：提供Kubernetes API并管理存储后端

• Controller manager：确保资源状态与规范相匹配

• Scheduler：将Pod调度到worker节点

   

在worker节点上最重要的组件为：

 

• Kubelet：在worker节点上管理容器的执行

 

为了充分了解这些组件是如何一起工作的，让我们来看一个例子。
 

假设你刚刚执行了kubectl create -f replicaset.yaml，此后，kubectl向_create ReplicaSet  API端点_发出了HTTP POST请求（传递你的ReplicaSet资源定义）。哪些因素会导致集群中出现这种情况？如下：
 

 
执行kubectl create -f replicaset.yaml之后，API server将会在存储后端保存你的ReplicaSet资源定义。
 

 
这将触发controller manager中的ReplicaSet controller，后者监视ReplicaSet资源的创建，更新和删除。
 

 
ReplicaSet controller为每个ReplicaSet副本创建了一个Pod定义（根据在ReplicaSet定义中的Pod模板创建）并将它们保存到存储后端。
 

 
这触发了scheduler，它监视尚未被分配给worker节点的Pod。
 

 
Scheduler为每个Pod选择一个合适的worker节点，并在存储后端中添加该信息到Pod定义中。

 

请注意，到目前为止，集群中任何地方都没有运行工作负载的代码。至今，我们所完成的事就是在master节点上的存储后端中创建和更新资源。
 

 
这触发了在Pod所调度到的worker节点上的kubelet，它监视调度到其worker节点上的pod。
 

 
Kubelet从存储后端读取Pod定义并指示容器运行时（比如，Docker）来运行在worker节点上的容器。
 
此时，你的ReplicaSet应用程序已经在运行啦！
 

Kubernetes API的角色

 

从上述例子可知，Kubernetes组件（除了API server和存储后端）通过在存储后端监视资源更改和操控资源工作。然而，这些组件无法直接访问存储后端，仅能通过Kubernetes API进行访问。

 

看一下以下示例：

 

• ReplicaSet controller使用带有watch参数_的list ReplicaSets API 端点_API操作来监视ReplicaSet资源的更改。

• ReplicaSet controller使用_create Pod API 端点_来创建Pod

• Scheduler使用_patch Pod API端点_以及有关选定的worker节点信息来更新Pod。

   

正如你所见，这与kubectl所使用的API相同。

 

Kubernetes API对于内部组件和外部用户的重复操作是Kubernetes的基本设计概念。现在，我们来总结一下Kubernetes如何工作的：

 

1. 存储后端存储（如，资源）Kubernetes的状态

2. API server以Kubernetes API的形式提供到存储后端的接口

3. 所有其他Kubernetes的组件和用户通过Kubernetes API读取、监视以及操控Kubernetes的状态（如资源）。
    

熟悉这些概念将在很大程度上帮助你更好地理解kubectl并利用它。

 

接下来，我们来看一下具体的技巧，来帮助你提升kubectl的生产力。
 

1、 使用命令补全功能保存输入

 

命令补全是提高kubectl生产率的最有用但经常被忽略的技巧之一。

 

命令补全功能使你可以使用Tab键自动完成kubectl命令的各个部分。这适用于子命令、选项和参数，包括诸如资源名称之类难以键入的内容。

 
在这里，你可以看到kubectl命令的完成情况：
 

 
命令补全可用于Bash和Zsh Shell。

 
官方文档中包含有关设置命令完成的详细说明（https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/#enabling-shell-autocompletion），但是以下部分会简要向您介绍如何设置。

 

命令补全功能工作方式

 

总体而言，命令补全是通过补全脚本而起作用的Shell功能。补全脚本是一个shell脚本，它为特定命令定义了补全行为。通过输入补全脚本可以补全相应的命令。Kubectl可以使用以下命令为Bash和Zsh自动生成并print out补全脚本：
 

kubectl completion bash
# or
kubectl completion zsh

 
理论上，在合适的shell（Bash或Zsh）中提供此命令的输出将会启用kubectl的命令补全功能。然而，实际上，在Bash和Zsh之间存在一些细微的差别（包括在Linux和macOS之间也存在差别）。以下部分将对此进行详细解释。

 

Bash on Linux

 
Bash的补全脚本主要依赖bash-completion项目（https://github.com/scop/bash-completion ），所以你需要先安装它。
 
你可以使用不同的软件包管理器安装bash-completion。如：
 

sudo apt-get install bash-completion
# or
yum install bash-completion

 
你可以使用以下命令测试bash-completion是否正确安装：
 

type \_init\_completion

 
如果输出的是shell功能的代码，那么bash-completion就已经正确安装了。如果命令输出的是not found错误，你必须添加以下命令行到你的~/.bashrc文件：
 

source /usr/share/bash-completion/bash_completion

 
你是否需要添加这一行到你的~/.bashrc文件中，取决于你用于安装bash-completion的软件包管理器。对于APT来说，这是必要的，对于yum则不是。
 

bash-completion安装完成之后，你需要进行一些设置，以便在所有的shell会话中获得kubectl补全脚本。一种方法是将以下命令行添加到~/.bashrc文件中：
 

source  <(kubectl completion bash)

 
另一种可能性是将kubectl补充脚本添加到/etc/bash_completion.d目录中（如果不存在，则需要先创建它）：
 

kubectl completion bash  >/etc/bash_completion.d/kubectl

 
/etc/bash_completion.d目录中的所有补全脚本均由bash-completion自动提供。
 

以上两种方法都是一样的效果。重新加载shell后，kubectl命令补全就能正常工作啦！
 

Bash on macOS
 

使用macOS时，会有些复杂。原因是截至成文时macOS上Bash的默认版本是3.2，这已经过时了。不幸的是，kubectl补全脚本至少需要Bash 4.1，因此不适用于Bash 3.2。

 

苹果依旧在macOS上默认使用过时的Bash版本是因为更新版本的Bash使用的是GPLv3 license，而苹果不支持这一license。
 

这意味着，要在macOS上使用kubectl命令补全功能，你必须安装较新版本的Bash。你甚至可以将其设置为新的默认shell，这将在将来为你省去很多此类麻烦。这实际上并不难，你可以在我之前写的文章中找到说明：
 
https://itnext.io/upgrading-bash-on-macos-7138bd1066ba

 

在继续剩下的步骤之前，确保你现在已经在使用Bash 4.1或更高的版本（使用bash --version查看版本）。
 
同上一部分一样，Bash的补全脚本主要依赖bash-completion项目（https://github.com/scop/bash-completion ），所以你需要先安装它。

 

你可以使用Homebrew安装bash-completion：
 

brew install bash-completion@2

 
@2代表bash-completion v2。Kubectl补全脚本要求bash-completion v2，而bash-completion v2要求至少是Bash 4.1。这就是你不能在低于4.1的Bash版本上使用kubectl补全脚本的原因。

 

brew intall命令的输出包括一个“Caveats”部分，其中的说明将以下行添加~/.bash_profile文件：
 

export BASH\_COMPLETION\_COMPAT_DIR=/usr/local/etc/bash_completion.d 
[[ -r "/usr/local/etc/profile.d/bash_completion.sh"  ]]  &&  .  "/usr/local/etc/profile.d/bash_completion.sh"

 
你必须执行此操作才能完成bash-completion的安装。但是，我建议将这些行添加到~/.bashrc而不是~/.bash_profile文件中。这可以确保bash-completion在子shell中也可用。

 
重新加载shell之后，你可以使用以下命令测试bash-completion是否正确安装：
 

type \_init\_completion

 
如果输出为shell功能的代码，意味着一切都设置完成。现在，你需要进行一些设置，以便在所有的shell会话中获得kubectl补全脚本。一种方法是将以下命令行添加到~/.bashrc文件中：
 

source  <(kubectl completion bash)

 
另一种方法是将kubectl补全脚本添加到/usr/local/etc/bash_completion.d目录中：
 

kubectl completion bash  >/usr/local/etc/bash_completion.d/kubectl

 
仅当你使用Homebrew安装了bash-completion时，此方法才有效。在这种情况下，bash-completion会在此目录中提供所有补全脚本。
 

如果你还用Homebrew安装了kubectl，则甚至不必执行上述步骤，因为补全脚本应该已经由kubectl Homebrew公式放置在/usr/local/etc/bash_completion.d目录中。在这种情况下，kubectl补全应该在安装bash-completion后自动开始工作。所有方法都是效果都是一致的。
 

重新加载shell后，kubectl完成就能正常工作！

 

Zsh

 

Zsh的补全脚本没有任何依赖项。所以，你所需要做的是去进行一些设置，以便它能在所有的shell会话中被获取到。

 
你可以通过添加以下命令行到你的~/.zshrc文件中来实现这一效果：
 

source  <(kubectl completion zsh)

 
如果在重新加载你的shell之后，你获得了command not found: compdef错误，你需要启动内置的compdef，你可以在将以下行添加到开始的~/.zshrc文件中：
 

autoload -Uz compinit 
compinit

 

2、迅速查看资源规范

 
当你创建YAML资源定义时，你需要知道字段以及这些资源的意义。API reference中提供了一个查找此类信息的位置，其中包含所有资源的完整规范：

https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubernetes-api/v1.13/

 

然而，每次你需要查找某些内容时都要切换到Web浏览器，这十分繁琐。因此，kubectl提供了kubectl explain命令，它能在你的terminal中正确地输入所有资源规范。

 

kubectl explain的用法如下：
 

kubectl explain resource\[.field\]...

 
该命令输出所请求资源或字段的规范。kubectl explain所显示的信息与API reference中的信息相同。默认情况下，kubectl explain仅显示单个级别的字段。你可以使用--recursive标志来显示所有级别的字段：
 

kubectl explain deployment.spec --recursive

 
如果你不确定哪个资源名称可以用于kubectl explain，你可以使用以下命令查看：
 

kubectl api-resources

 
该命令以复数形式显示资源名称（如deployments）。它同时显示资源名称的缩写（如deploy）。无需担心这些差别，所有名称变体对于kubectl都是等效的。也就是说，你可以使用它们中的任何一个。

 
例如，以下命令效果都是一样的：
 

kubectl explain deployments.spec
# or
kubectl explain deployment.spec
# or
kubectl explain deploy.spec

 

3、 使用自定义列输出格式

 

kubectl get命令默认的输出方式如下（该命令用于读取资源）：
 

kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
engine-544b6b6467-22qr6   1/1     Running   0          78d
engine-544b6b6467-lw5t8   1/1     Running   0          78d
engine-544b6b6467-tvgmg   1/1     Running   0          78d
web-ui-6db964458-8pdw4    1/1     Running   0          78d

 
这是一种很好的可读格式，但是它仅包含有限的信息量。如你所见，每个资源仅显示了一些字段，而不是完整的资源定义。此时，自定义列输出格式应运而生，它使你可以自由定义列和想在其中显示的数据。你可以选择资源的任何字段，使其在输出中显示为单独的列。

 

自定义列输出选项的用法如下：
 

-o custom-columns=
:\[,
:\]...

 
你必须将每个输出列定义为<header>：<jsonpath>对：
 

• <header>是列的名称，你可以选择任何所需的内容。

• <jsonpath>是一个选择资源字段的表达式（下面将详细说明）。

 

让我们看一个简单的例子：
 

kubectl get pods -o custom-columns='NAME:metadata.name'
NAME
engine-544b6b6467-22qr6
engine-544b6b6467-lw5t8
engine-544b6b6467-tvgmg
web-ui-6db964458-8pdw4

 
在这里，输出包括显示所有Pod名称的一列。

 

选择Pod名称的表达式是meta.name。原因是Pod的名称是在Pod资源的元数据字段的name字段中定义的（你可以在API reference中或使用kubectl explain pod.metadata.name进行查找）。

 

现在，假设你想在输出中添加一个附加列，例如，显示每个Pod在其上运行的节点。为此，你只需在自定义列选项中添加适当的列规范即可：
 

kubectl get pods \
  -o custom-columns='NAME:metadata.name,NODE:spec.nodeName'
NAME                      NODE
engine-544b6b6467-22qr6   ip-10-0-80-67.ec2.internal
engine-544b6b6467-lw5t8   ip-10-0-36-80.ec2.internal
engine-544b6b6467-tvgmg   ip-10-0-118-34.ec2.internal
web-ui-6db964458-8pdw4    ip-10-0-118-34.ec2.internal

 
选择节点名称的表达式是spec.nodeName。这是因为已将Pod调度的节点保存在Pod的spec.nodeName字段中（请参阅kubectl explain pod.spec.nodeName）。
 

请注意，Kubernetes资源字段区分大小写。
 

你可以通过这种方式将资源的任何字段设置为输出列。只需浏览资源规范并尝试使用任何你喜欢的字段即可！

 

但是首先，让我们仔细看看这些字段选择表达式。

 

JSONPath 表达式

 

用于选择资源字段的表达式基于JSONPath：
 
https://goessner.net/articles/JsonPath/index.html
 
JSONPath是一种用于从JSON文档提取数据的语言（类似于XPath for XML）。选择单个字段只是JSONPath的最基本用法。它具有很多功能，例如list selector、filter等。
 

但是，kubectl explain，仅支持JSONPath功能的子集。以下通过示例用法总结了这些得到支持的功能：
 

# Select all elements of a list
kubectl get pods -o custom-columns='DATA:spec.containers[*].image'

# Select a specific element of a list
kubectl get pods -o custom-columns='DATA:spec.containers[0].image'

# Select those elements of a list that match a filter expression
kubectl get pods -o custom-columns='DATA:spec.containers[?(@.image!="nginx")].image'

# Select all fields under a specific location, regardless of their name
kubectl get pods -o custom-columns='DATA:metadata.*'

# Select all fields with a specific name, regardless of their location
kubectl get pods -o custom-columns='DATA:..image'

 
特别重要的是[ ]运算符。Kubernetes资源的许多字段都是列表，使用此运算符可以选择这些列表中的项目。它通常与通配符一起用作[*]，以选择列表中的所有项目。

 

在下面，你将找到一些使用此符号的示例。

 

示例应用程序

 
使用自定义列输出格式有无限可能，因为你可以在输出中显示资源的任何字段或字段组合。以下是一些示例应用程序，但你可以自己探索并找到对你有用的应用程序。

 
Tip：如果你经常使用这些命令，则可以为其创建一个shell别名。
 

显示Pod的容器镜像
 

kubectl get pods \
  -o custom-columns='NAME:metadata.name,IMAGES:spec.containers[*].image'
NAME                       IMAGES
engine-544b6b6467-22qr6    rabbitmq:3.7.8-management,nginx
engine-544b6b6467-lw5t8    rabbitmq:3.7.8-management,nginx
engine-544b6b6467-tvgmg    rabbitmq:3.7.8-management,nginx
web-ui-6db964458-8pdw4     wordpress

 
此命令显示每个Pod的所有容器镜像的名称。

 

请记住，一个Pod可能包含多个容器。在这种情况下，单个Pod的容器镜像在同一列中显示为由逗号分隔的列表。

 

显示节点的可用区
 

kubectl get nodes \
  -o custom-columns='NAME:metadata.name,ZONE:metadata.labels.failure-domain\.beta\.kubernetes\.io/zone'
NAME                          ZONE
ip-10-0-118-34.ec2.internal   us-east-1b
ip-10-0-36-80.ec2.internal    us-east-1a
ip-10-0-80-67.ec2.internal    us-east-1b

 
如果您的Kubernetes集群部署在公有云基础架构（例如AWS，Azure或GCP）上，则此命令很有用。它显示每个节点所在的可用区。

 

可用区是一个公有云的概念，表示一个地理区域内的复制点。
 
每个节点的可用区均通过特殊的failure-domain.beta.kubernetes.io/zone 标签获得。如果集群在公有云基础架构上运行，则将自动创建此标签，并将其值设置为节点的可用性区域的名称。
 
标签不是Kubernetes资源规范的一部分，因此您无法在API reference中找到以上标签。但是，如果将节点输出为YAML或JSON，则可以看到它（以及所有其他标签）：
 

kubectl get nodes -o yaml
# or
kubectl get nodes -o json

 
除了探索资源规范外，这通常是发现更多有关资源的信息的好方法。
 

4、轻松在集群和命名空间之间切换

 
当kubectl必须向Kubernetes API发出请求时，它将读取系统上的所谓kubeconfig文件，以获取它需要访问的所有连接参数并向API服务器发出请求。

 

默认的kubeconfig文件是〜/ .kube / config。该文件通常是通过某些命令自动创建或更新的（例如，如果使用托管的Kubernetes服务，则为aws eks update-kubeconfig或gcloud container clusters get-credentials）。

 

使用多个集群时，在kubeconfig文件中配置了多个集群的连接参数。这意味着，你需要一种方法来告诉kubectl要将其连接到哪些集群中。

 
在集群中，您可以设置多个命名空间（命名空间是物理集群中的一种“虚拟”集群）。Kubectl还可确定kubeconfig文件中用于请求的命名空间。因此，你需要一种方法来告诉kubectl你要使用哪个命名空间。

 

请注意，您还可以通过在KUBECONFIG环境变量中列出它们，以拥有多个kubeconfig文件。在这种情况下，所有这些文件将在执行时合并为一个有效的配置。你还可以为每个kubectl命令使用--kubeconfig选项覆盖默认的kubeconfig文件。具体请参阅官方文档：
 
https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/organize-cluster-access-kubeconfig/
 

Kubeconfig文件

 

让我们看看kubeconfig文件实际包含什么：
 

 
如你所见，kubeconfig文件由一组上下文组成。上下文包含以下三个元素：
 

• 集群：集群的API server的URL

• 用户：集群中特定用户的身份验证凭据

• 命名空间：连接到集群时要使用的命名空间

   

实际上，人们通常在其kubeconfig文件中为每个集群使用单个上下文。但是，每个集群也可以有多个上下文，它们的用户或命名空间不同。但这似乎不太常见，因此集群和上下文之间通常存在一对一的映射。

 

在任何给定时间中，这些上下文其中之一都可以被设置为当前上下文（通过kubeconfig文件中的专用字段）：
 

 
当kubectl读取kubeconfig文件时，它总是使用当前上下文中的信息。因此，在上面的示例中，kubectl将连接到Hare集群。
 

因此，要切换到另一个集群时，你只需在kubeconfig文件中更改当前上下文即可：
 

 
在上面的示例中，kubectl现在将连接到Fox集群。
 

并切换到同一集群中的另一个命名空间，可以更改当前上下文的命名空间元素的值：
 

 
在上面的示例中，kubectl现在将在Fox集群中使用Prod命名空间（而不是之前设置的Test命名空间）。

 
请注意，kubectl还提供了—cluster、-user、-namespace和--context选项，无论kubeconfig文件中设置了什么，它们都可以覆盖单个元素和当前上下文本身。请参阅kubectl options

 

从理论上讲，你可以通过手动编辑kubeconfig文件来进行这些更改。但是，这十分繁琐。以下各节介绍了各种工具，可让你自动进行这些更改。

 

Kubectx

 

Kubectx可以有效帮助集群和命名空间之间进行切换。该工具提供了kubectx和kubens命令，使你可以分别更改当前上下文和命名空间。
 

如前所述，如果每个集群只有一个上下文，则更改当前上下文意味着更改集群。

 
在这里，你可以看到这两个命令的作用：
 

 
如上一节所述，这些命令仅需在后台编辑kubeconfig文件即可。

 

要安装kubectx，只需按照GitHub页面上的说明进行操作即可：
 
https://github.com/ahmetb/kubectx/#installation

 

kubectx和kubens都通过补全脚本提供命令补全功能。这使你可以自动完成上下文名称和命名空间的输入。你也可以在GitHub页面上找到设置完成的说明：
 
https://github.com/ahmetb/kubectx/#installation

 

kubectx的另一个十分有用的功能是交互模式。这与fzf工具（它必须单独安装）一起工作（实际上，安装fzf会自动启用kubectx交互模式）。交互式模式允许你通过交互式模糊搜索界面（由fzf提供）选择目标上下文或命名空间。

 

fzf Github主页：https://github.com/junegunn/fzf

 

使用shell别名

 

实际上，你并不需要单独的工具来更改当前上下文和命名空间，因为kubectl也提供了执行此操作的命令。特别是，kubectl config命令提供了用于编辑kubeconfig文件的子命令。这里是其中的一些：

 

• kubectl config get-contexts：列出所有上下文

• kubectl config current-context：获取当前上下文

• kubectl config use-context：更改当前上下文

• kubectl config set-context：更改上下文的元素

 

但是，直接使用这些命令不是很方便，因为它们的键入时间很长。但是你可以做的是将它们包装到可以更容易执行的shell别名中。

 
我根据这些命令创建了一组别名，这些别名提供了与kubectx类似的功能。在这里，你可以看到它们的作用：
 

 
请注意，别名使用fzf提供的交互式模糊搜索界面（例如kubectx的交互式模式）。这意味着，你需要安装fzf才能使用这些别名。

 

以下是别名的定义：
 

# Get current context  
alias krc='kubectl config current-context'  
# List all contexts  
alias klc='kubectl config get-contexts -o name | sed "s/^/ /;\\|^ $(krc)$|s/ /*/"'  
# Change current context  
alias kcc='kubectl config use-context "$(klc | fzf -e | sed "s/^..//")"'  
# Get current namespace  
alias krn='kubectl config get-contexts --no-headers "$(krc)" | awk "{print \$5}" | sed "s/^$/default/"'  
# List all namespaces  
alias kln='kubectl get -o name ns | sed "s|^.*/| |;\\|^ $(krn)$|s/ /*/"'  
# Change current namespace  
alias kcn='kubectl config set-context --current --namespace "$(kln | fzf -e | sed "s/^..//")"'

 
要安装这些别名，只需将以上定义添加到〜/ .bashrc或〜/ .zshrc文件中，然后重新加载你的shell。

 

使用插件

 
Kubectl允许安装可以像原生命令一样调用的插件。例如，你可以安装名为kubectl-foo的插件，然后将其作为kubectl foo调用。kubectl插件将在本文后面的部分中详细介绍。
 

能够像这样更改当前上下文和命名空间不是很好吗？例如，运行kubectl ctx更改上下文，运行kubectl ns更改命名空间？

 

我创建了两个可以实现这一功能的插件：

 

• kubectl-ctx：

  https://github.com/weibeld/kubectl-ctx

• kubectl-ns：

  https://github.com/weibeld/kubectl-ns

 
在内部，插件建立在上一部分的别名基础上。
 

在这里，你可以看到正在使用的插件：
 

 
请注意，插件使用fzf提供的交互式模糊搜索界面。这意味着，您需要安装fzf才能使用这些插件。

 

要安装插件，只需将名为kubectl-ctx和kubectl-ns的shell脚本下载到PATH中的任何目录，并使它们可执行（例如，使用chmod + x）。之后，你应该立即可以使用kubectl ctx和kubectl ns。
 

5、 使用自动生成的别名保存输入

 

Shell别名通常是保存输入内容的好方法。kubectl-aliases项目则是这一想法的具体体现，并为常见的kubectl命令提供了约800个别名：
 
https://github.com/ahmetb/kubectl-aliases

 

你可能想知道如何记住800个别名？实际上，你不需要记住它们，因为它们都是根据简单的方案生成的，如下所示：
 

 
如你所见，别名由组件组成，每个组件代表kubectl命令的特定元素。每个别名可以具有一个用于基本命令、操作和资源的组件，以及一个用于选项的多个组件，你只需按照上述方案从左到右“填充”这些组件即可。
 

请注意，当前详细的方案位于GitHub页面上：

https://github.com/ahmetb/kubectl-aliases/blob/master/.kubectl_aliases
 

在这里您还可以找到别名的完整列表：

https://github.com/ahmetb/kubectl-aliases#syntax-explanation

 

例如，别名kgpooyamlall代表命令kubectl get pods -o yaml --all-namespaces：
 

• k→ kubectl

• g→ get

• po→ pods

• oyaml→ -o yaml

• all→ --all-namespaces

 
请注意，大多数选项组件的相对顺序无关紧要。因此，kgpooyamlall等同于kgpoalloyaml。

 

你不需要使用所有组件作为别名。例如，k、kg、klo、ksys或kgpo也是有效的别名。此外，你可以在命令行上将别名与其他单词组合在一起。
 
 

例如，你可以使用k proxy来运行kubectl proxy。或使用kg roles来运行kubectl get roles（当前不存在Roles资源的别名组件）。要获得特定的Pod，你可以使用kgpo my-pod来运行kubectl get pod my-pod。

 

请注意，某些别名甚至需要在命令行上进一步输入参数。例如，kgpol别名代表kubectl get pods -l。-l选项需要一个参数（标签规范）。因此，你必须使用此别名，例如：
 

 
因此，你只能在别名末尾使用a，f和l组件。
 

总而言之，一旦掌握了该方案，就可以从要执行的命令中直观地推断出别名，并节省大量输入！

 

安装

 

要安装kubectl-aliases，只需从GitHub下载.kubectl-aliases文件，然后将其从〜/ .bashrc或〜/ .zshrc文件中获取即可：
 

source ~/.kubectl_aliases

 
重新加载shell后，你应该可以使用所有800个kubectl别名！
 

补全功能

 

如你所见，你经常在命令行上将其他单词附加到别名上。例如：
 

kgpooyaml test-pod-d4b77b989

 
如果使用kubectl命令补全功能，则可能习惯于自动完成资源名称之类的事情。但是当你使用别名时仍然可以这样做吗？

 

这是一个重要的问题，因为如果补全功能无法正常工作，这些别名的某些好处将会被削弱。
 

那么，这一问题的答案取决于你所使用的shell。

 

对于Zsh，补全可以立即和别名一起使用。

 

对于Bash，默认情况下补全功能将不会正常工作。但是它可以通过一些额外的步骤来使其正常运行。

 

在Bash中同时启用别名和补全功能

 
Bash的问题在于，它会在别名名称上（而不是在别名命令上）尝试补全（无论何时按Tab键）。由于你没有所有800个别名的补全脚本，因此无法使用。

 

complete-alias项目提供了解决此问题的通用方法（https://github.com/cykerway/complete-alias ）。它利用别名的补全机制，在内部将别名扩展为别名命令，并返回扩展命令的补全建议。这意味着，别名的补全行为与别名命令的行为完全相同。
 

在下面的内容中，我将首先说明如何安装complete-alias，然后如何配置它以启用所有kubectl别名的补全。

 

安装complete-alias

 

首先，complete-alias依赖于bash-completion。因此，在安装complete-alias之前，你需要确保已安装bash-completion。前面已经针对Linux和macOS给出了相关说明。

 
对于macOS用户的重要说明：与kubectl补全脚本一样，complete-alias不适用于Bash 3.2，后者是macOS上Bash的默认版本。特别是，complete-alias依赖于bash-completion v2（brew install bash-completion@2），至少需要Bash 4.1。这意味着，要在macOS上使用complete-alias，您需要安装较新版本的Bash。

 

要安装complete-alias，你只需要从GitHub存储库（https://github.com/cykerway/complete-alias ）下载bash_completion.sh脚本，并将其source到你的〜/ .bashrc文件中：
 

source ~/bash_completion.sh

 
重新加载你的shell之后，complete-alias将完成安装。

 

为kubectl别名启用补全功能

 
从技术上讲，complete-alias提供了_complete_alias shell函数。此函数检查别名，并返回别名命令的补全建议。
 

要将其与特定别名联系起来，你必须使用完整的Bash内置函数将_complete_alias设置为别名的补全功能。

 

例如，让我们使用k别名代表kubectl命令。要将_complete_alias设置为该别名的补全功能，你必须执行以下命令： 
 

complete -F _complete_alias k

 
这样的效果是，每当你对k别名自动补全时，就会调用_complete_alias函数，该函数将检查别名并返回kubectl命令的补全建议。
 

再举一个例子，让我们使用代表kubectl get的kg别名：
 

complete -F _complete_alias kg

 
同样，这样做的效果是，当你对kg自动补全时，你将获得与kubectl get相同的补全建议。
 

请注意，可以通过这种方式对系统上的任何别名使用complete-alias。

 

因此，要为所有kubectl别名启用补全功能，只需为每个别名运行以上命令。如下所示（假设你将kubectl-aliases安装到〜/ .kubectl-aliases）：
 

for _a in  $(sed '/^alias /!d;s/^alias //;s/=.*$//' ~/.kubectl_aliases);  do complete -F _complete_alias "$_a"  
done

 
只需将此片段添加到你的〜/ .bashrc文件中，重新加载你的shell，现在你就可以对800个kubectl别名使用补全功能了！
 

6、使用插件扩展kubectl

 

从1.12版开始，kubectl包含插件机制，可让你使用自定义命令扩展kubectl。

 

这是一个可以作为kubectl hello调用的kubectl插件的示例：
 

 
如果你对此十分熟悉，其实kubectl插件机制与Git插件机制的设计十分相近。
 

本节将向您展示如何安装插件，你可以在其中找到现有插件以及如何创建自己的插件。
 

安装插件

 

Kubectl插件作为简单的可执行文件分发，名称形式为kubectl-x。前缀kubectl-是必填项，其后是允许调用插件的新的kubectl子命令。

 

例如，上面显示的hello插件将作为名为kubectl-hello的文件分发。
 

要安装插件，你只需要将kubectl-x文件复制到PATH中的任何目录并使其可执行（例如，使用chmod + x）。之后，你可以立即使用kubectl x调用插件。

 
你可以使用以下命令列出系统上当前安装的所有插件：
 

kubectl plugin list

 
如果你有多个具有相同名称的插件，或者存在无法执行的插件文件，此命令还会显示警告。
 

使用krew查找和安装插件

 

Kubectl插件使自己像软件包一样可以共享和重用。但是在哪里可以找到其他人共享的插件？

 

krew项目旨在为共享、查找、安装和管理kubectl插件提供统一的解决方案（https://github.com/GoogleContainerTools/krew ）。该项目将自己称为“ kubectl插件的软件包管理器”（krew与brew十分相似）。

 

Krew根据kubectl插件进行索引，你可以从中选择和安装。在这里，你可以看到实际操作：
 

 
如你所见，krew本身就是一个kubectl插件。这意味着，安装krew本质上就像安装其他任何kubectl插件一样。你可以在GitHub页面上找到krew的详细安装说明：
 
https://github.com/GoogleContainerTools/krew/#installation

 

最重要的krew命令如下：
 

# Search the krew index (with an optional search query)
kubectl krew search []
# Display information about a plugin
kubectl krew info 
# Install a plugin
kubectl krew install 
# Upgrade all plugins to the newest versions
kubectl krew upgrade
# List all plugins that have been installed with krew
kubectl krew list
# Uninstall a plugin
kubectl krew remove 

 
请注意，使用krew安装插件不会阻止你继续使用传统方式安装插件。即使你使用krew，你仍然可以通过其他方式安装在其他地方找到的插件（或创建自己的插件）。

 
此外，kubectl krew list命令仅列出已与krew一起安装的插件，而kubectl plugin list命令列出了所有插件，即，与krew一起安装的插件和以其他方式安装的插件。

 

在其他地方寻找插件

 
Krew仍然是一个年轻的项目，目前krew索引中只有大约30个插件。如果找不到所需的内容，则可以在其他地方（例如，在GitHub上）查找插件。
 

我建议你查看kubectl-plugins GitHub主题。你会在这里找到几十个可用的插件：
 
https://github.com/topics/kubectl-plugins

 

创建自己的插件

 

当然，你也可以创建自己的kubectl插件，这并不困难。

 

你只需要创建一个执行所需操作的可执行文件，将其命名为kubectl-x，然后按照如上所述的方式安装即可。

 
可执行文件可以是任何类型，可以是Bash脚本、已编译的Go程序、Python脚本，这些类型实际上并不重要。唯一的要求是它可以由操作系统直接执行。

 

让我们现在创建一个示例插件。在上一节中，你使用了kubectl命令列出每个Pod的容器镜像。你可以轻松地将此命令转换为可以使用kubectl img调用的插件。

 
为此，只需创建一个名为kubectl-img的文件，其内容如下：
 

#!/bin/bash kubectl get pods -o custom-columns='NAME:metadata.name,IMAGES:spec.containers\[*\].image'

 
现在，使用chmod + x kubectl-img使该文件可执行，并将其移动到PATH中的任何目录。之后，你可以立即将插件与kubectl img一起使用！

 
如前所述，kubectl插件可以用任何编程或脚本语言编写。如果使用Shell脚本，则具有可以轻松从插件调用kubectl的优势。但是，你可以使用真实的编程语言编写更复杂的插件，例如，使用Kubernetes客户端库。如果使用Go，还可以使用cli-runtime库，该库专门用于编写kubectl插件。

 

共享你的插件

 

如果你认为其中一个插件可能对其他人有用，欢迎在GitHub上共享。只需将其添加到kubectl-plugins主题，其他人就可以方便地找到它。

 

你还可以将插件添加到krew索引。你可以在krew GitHub存储库中找到有关如何执行此操作的说明。
 

命令补全功能

 

遗憾的是，目前插件机制尚不支持命令补全。这意味着你需要完整键入插件名称以及插件的所有参数。但是，kubectl GitHub存储库中对此有一个开放功能请求。因此，将来有可能实现此功能。

新闻标题：Kubernetes中kubectl工具的使用
文章URL：http://shouzuofang.com/article/iegcgi.html