Kubernetes（k8s）：Namespace详解
一、Namespace简介1.1 什么是Namespace1.2 Namespace的作用1.3 命名空间的分类
二、创建和管理Namespace2.1 创建Namespace2.2 管理Namespace
三、Namespace的实战应用3.1 部署多个项目3.2 环境隔离3.3 资源配额控制3.4 访问控制
四、Namespace的最佳实践4.1 命名规范4.2 资源限制4.3 监控和日志4.4 清理和维护
The Begin点点关注，收藏不迷路
在Kubernetes（K8s）中，Namespace是一种用于在集群中创建多个虚拟集群的方式。它将集群资源进行逻辑分组，使得不同的团队或项目可以独立地使用资源，避免资源冲突和混乱。本篇博客将详细介绍Kubernetes的Namespace概念、用法和实战应用场景。
一、Namespace简介
1.1 什么是Namespace
Namespace是Kubernetes中的一种资源对象，用于将集群中的资源进行逻辑分组和隔离。它可以看作是一个虚拟的集群，拥有自己的资源配额、网络和存储等。不同的Namespace之间是完全隔离的，各自拥有自己的资源和配置，（默认不隔离网络）。
1.2 Namespace的作用
Namespace的主要作用是将集群资源进行分组，使得不同团队或项目可以在同一个Kubernetes集群上独立使用资源，避免资源冲突和混乱。它提供了一种逻辑隔离的方式，有助于管理和监控不同项目的资源使用情况。
1.3 命名空间的分类
Kubernetes中的Namespace可以分为三种类型：
1、默认命名空间（default）：
集群中的默认命名空间，用于存放没有指定Namespace的资源对象。
2、系统命名空间：
用于存放Kubernetes自带的系统组件，如kube-system、kube-public等。
3、用户自定义命名空间：
用户可以创建自己的Namespace，用于部署和管理自己的应用程序。
##获取当前Kubernetes集群中的所有命名空间的信息
[root@k8s-01 ~]# kubectl get ns
NAME STATUS AGE
default Active 21h
kube-node-lease Active 21h
kube-public Active 21h
kube-system Active 21h
kubernetes-dashboard Active 20h
[root@k8s-01 ~]#
输出信息显示了当前集群中存在的命名空间。每个命名空间都有一个状态和一个年龄。
以下是输出信息的解释：
default：默认的命名空间，用于存放没有指定命名空间的资源。
kube-node-lease：用于存放节点租约信息的命名空间。
kube-public：用于存放公共资源的命名空间，任何人都可以访问。
kube-system：用于存放集群的核心组件和控制器的命名空间。
kubernetes-dashboard：用于存放Kubernetes仪表板的命名空间。
my-namespace：自定义的命名空间，用户创建的命名空间。
二、创建和管理Namespace
2.1 创建Namespace
在Kubernetes中创建一个Namespace非常简单，可以通过kubectl命令行工具或者YAML文件进行创建。
使用kubectl命令创建Namespace的语法如下：
kubectl create namespace
或者
kubectl create ns
例如，创建一个名为”my-namespace”的Namespace：
kubectl create namespace my-namespace
或者
kubectl create ns my-namespace
使用YAML文件创建Namespace的示例：
touch my-namespace.yaml文件。再使用命令kubectl apply -f my-namespace.yaml，创建Namespace。
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: my-namespace
通过kubectl命令创建Namespace的方式更为常用，因为它更直观且方便管理。
2.2 管理Namespace
管理Namespace主要涉及到查看、切换和删除Namespace。
查看所有Namespace的命令如下：
kubectl get namespaces
查看指定命名空间的详细信息，可以使用以下命令：
kubectl get namespace
例如，要查看名为”my-namespace”的命名空间的详细信息，可以运行以下命令：
kubectl get namespace my-namespace
此命令将显示有关该命名空间的详细信息，包括名称、状态、创建时间等。
如果要查看命名空间中的所有资源（如Pod、Deployment等），可以使用以下命令：
kubectl get all -n
例如，要查看命名空间”my-namespace”中的所有资源，可以运行以下命令：
kubectl get all -n my-namespace
此命令将显示命名空间中的所有资源的详细信息，包括资源类型、名称、状态等。
切换到指定Namespace的命令如下：
kubectl config set-context --current --namespace=
查看当前使用的 namespace 命令如下：
kubectl describe sa default | grep Namespace
删除指定Namespace的命令如下：
kubectl delete namespace
需要注意的是，删除Namespace会将其下的所有资源对象一并删除，请谨慎操作。
三、Namespace的实战应用
3.1 部署多个项目
Namespace可以用于在同一个Kubernetes集群上部署多个项目，实现资源的复用和共享。不同的项目可以在各自的Namespace中进行部署，相互之间不会产生冲突。
例如，我们可以创建两个Namespace，分别用于部署”project-A”和”project-B”：
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: project-a
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: project-b
这样，”project-A”和”project-B”就可以在各自的Namespace中独立进行部署和管理。
3.2 环境隔离
Namespace还可以实现不同环境之间的隔离，例如开发、测试和生产环境。通过为每个环境创建独立的Namespace，可以确保不同环境之间的资源和配置相互隔离，避免因为环境问题导致的不可预期的故障。
例如，可以创建三个Namespace分别用于开发、测试和生产环境：
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: dev
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: test
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: prod
这样，开发团队可以在dev Namespace中进行开发和测试，测试团队可以在test Namespace中进行测试，而生产环境则部署在prod Namespace中。
3.3 资源配额控制
Namespace还可以用于控制资源的配额和使用情况。通过设置资源配额，可以限制每个Namespace中的资源使用量，避免资源被某个团队或项目独占，确保公平和合理的资源分配。
例如，可以为每个Namespace设置资源配额，限制CPU和内存的使用量：
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: my-quota
namespace: my-namespace
spec:
hard:
requests.cpu: "1"
requests.memory: "1Gi"
limits.cpu: "2"
limits.memory: "2Gi"
这样，my-namespace Namespace中的资源使用量将受到限制。
3.4 访问控制
Namespace还可以用于实现访问控制，限制不同团队或项目对资源的访问权限。通过RBAC（Role-Based Access Control）机制，可以为每个Namespace分配不同的角色和权限，实现细粒度的访问控制。
例如，可以为每个Namespace创建不同的ServiceAccount，并根据需要为其分配不同的角色和权限。
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: my-serviceaccount
namespace: my-namespace
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
name: my-role
namespace: my-namespace
rules:
- apiGroups: [""]
resources: ["pods"]
verbs: ["get", "list", "create", "delete"]
#verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch", "delete"] # 可读写
#verbs: ["get", "watch", "list"] # 只读权限
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
name: my-rolebinding
namespace: my-namespace
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: Role
name: my-role
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: my-serviceaccount
namespace: my-namespace
这样，my-serviceaccount就拥有了在my-namespace Namespace中对pods资源进行get、list、create和delete操作的权限。
1、获取指定命名空间（my-namespace）中的所有ServiceAccount（SA）的列表
kubectl get sa -n my-namespace
2、获取指定命名空间（my-namespace）中的角色（role）对象的信息
kubectl get role -n my-namespace
3、获取指定命名空间中的角色（Role）的详细信息，包括角色名称、命名空间、创建时间、标签、规则等。
kubectl describe role -n my-namespace my-role
4、获取指定命名空间中的所有角色绑定（rolebinding）的命令
kubectl get rolebinding -n my-namespace
四、Namespace的最佳实践
4.1 命名规范
为了方便管理和维护，建议为Namespace使用一致的命名规范。可以根据团队、项目或环境等进行命名，例如team-a、project-b或dev等。
4.2 资源限制
在创建Namespace时，可以根据实际需求设置资源限制。合理的资源限制可以避免资源被独占，确保公平和合理的资源分配。
4.3 监控和日志
对于每个Namespace，建议设置监控和日志系统，及时了解资源使用情况和应用程序运行状态。可以使用Prometheus、Grafana等工具进行监控，ELK等工具进行日志收集和分析。
4.4 清理和维护
定期清理不再使用的Namespace和资源对象，避免资源浪费和集群混乱。可以设置自动清理策略，例如使用TTL Controller进行自动删除过期的Namespace。
总结：希望本篇博客能够帮助读者更好地理解和应用Kubernetes的Namespace功能。如果有任何问题或建议，欢迎留言讨论。
The End点点关注，收藏不迷路
相关链接
您阅读本篇文章共花了：
发表评论