四、kubernetes 核心技术-Pod

简介: kubernetes 核心技术-Pod

1、Pod 概述
最小部署的单元
包含多个容器(一组容器的集合)
一个pod中的容器共享网络命名空间
pod是短暂的
2、Pod 特性
​(1)资源共享​

一个 Pod 里的多个容器可以共享存储和网络,可以看作一个逻辑的主机。共享的如 namespace,cgroups 或者其他的隔离资源。

多个容器共享同一 network namespace,由此在一个 Pod 里的多个容器共享 Pod 的 IP 和 端口 namespace,所以一个 Pod 内的多个容器之间可以通过 localhost 来进行通信,所需要 注意的是不同容器要注意不要有端口冲突即可。不同的 Pod 有不同的 IP,不同 Pod 内的多 个容器之前通信,不可以使用 IPC(如果没有特殊指定的话)通信,通常情况下使用 Pod 的 IP 进行通信。

一个 Pod 里的多个容器可以共享存储卷,这个存储卷会被定义为 Pod 的一部分,并且可 以挂载到该 Pod 里的所有容器的文件系统上。

​(2)生命周期短暂​

Pod 属于生命周期比较短暂的组件,比如,当 Pod 所在节点发生故障,那么该节点上的 Pod 会被调度到其他节点,但需要注意的是,被重新调度的 Pod 是一个全新的 Pod,跟之前的 Pod 没有半毛钱关系。

​(3)平坦的网络​

K8s 集群中的所有 Pod 都在同一个共享网络地址空间中,也就是说每个 Pod 都可以通过其 他 Pod 的 IP 地址来实现访问。

3、Pod 定义
​(1)下面是 yaml 文件定义的 Pod 的完整内容

apiVersion: v1             #指定api版本,此值必须在kubectl apiversion中  
  kind: Pod                  #指定创建资源的角色/类型  
  metadata:                  #资源的元数据/属性  
    name: django-pod         #资源的名字,在同一个namespace中必须唯一  
    labels:                  #设定资源的标签,使这个标签在service网络中备案,以便被获知
      k8s-app: django
      version: v1  
      kubernetes.io/cluster-service: "true"  
    annotations:             #设置自定义注解列表  
       - name: String         #设置自定义注解名字  
  spec:                      #设置该资源的内容  
    restartPolicy: Always    #表示自动重启,一直都会有这个容器运行
    nodeSelector:            #选择node节点14     zone: node1  
    containers:  
    - name: django-pod        #容器的名字  
      image: django:v1.1      #容器使用的镜像地址  
      imagePullPolicy: Never #三个选择Always、Never、IfNotPresent,每次启动时检查和更新(从registery)images的策略,
                             # Always,每次都检查
                             # Never,每次都不检查(不管本地是否有)
                             # IfNotPresent,如果本地有就不检查,如果没有就拉取
      command: ['sh']        #启动容器的运行命令,将覆盖容器中的Entrypoint,对应Dockefile中的ENTRYPOINT  
      args: ["$(str)"]       #启动容器的命令参数,对应Dockerfile中CMD参数  
      env:                   #指定容器中的环境变量  
      - name: str            #变量的名字  
        value: "/etc/run.sh" #变量的值  
      resources:             #资源管理
        requests:            #容器运行时,最低资源需求,也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行  
        cpu: 0.1           #CPU资源(核数),两种方式,浮点数或者是整数+m,0.1=100m,最少值为0.001核(1m)
          memory: 32Mi       #内存使用量  
        limits:              #资源限制  
          cpu: 0.5  
          memory: 32Mi  
      ports:  
      - containerPort: 8080    #容器开发对外的端口
        name: uwsgi          #名称
        protocol: TCP  
      livenessProbe:         #pod内容器健康检查的设置
        httpGet:             #通过httpget检查健康,返回200-399之间,则认为容器正常  
          path: /            #URI地址  
          port: 8080  
          #host: 127.0.0.1   #主机地址  
          scheme: HTTP  
        initialDelaySeconds: 180 #表明第一次检测在容器启动后多长时间后开始  
        timeoutSeconds: 5    #检测的超时时间  
        periodSeconds: 15    #检查间隔时间  
        #也可以用这种方法  
        #exec: 执行命令的方法进行监测,如果其退出码不为0,则认为容器正常  
        #  command:  
        #    - cat  
        #    - /tmp/health  
        #也可以用这种方法  
        #tcpSocket: //通过tcpSocket检查健康   
        #  port: number   
      lifecycle:             #生命周期管理(钩子)  
        postStart:           #容器运行之前运行的任务  
          exec:  
            command:  
              - 'sh'  
              - 'yum upgrade -y'  
        preStop:             #容器关闭之前运行的任务  
          exec:  
            command: ['service httpd stop']  
      volumeMounts:          #挂载设置
      - name: volume         #挂载设备的名字,与volumes[*].name 需要对应    
        mountPath: /data     #挂载到容器的某个路径下  
        readOnly: True  
    volumes:                 #定义一组挂载设备  
    - name: volume           #定义一个挂载设备的名字  
      #meptyDir: {}  
      hostPath:  
        path: /opt           #挂载设备类型为hostPath,路径为宿主机下的/opt

​(2) 多个容器组成的 Pod 的 yaml 示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: nginx
  image: nginx:1.14
  imagePullPolicy: Always

(​3) 创建

kubectl create -f xxx.yaml

​(4) 查看

kubectl get pod/po <Pod_name> 
kubectl get pod/po <Pod_name> -o wide 
kubectl describe pod/po <Pod_name>

(5) 删除

kubectl delete -f pod pod_name.yaml 
kubectl delete pod --all/[pod_name]

4、Pod 的分类
Pod 有两种类型

​(1) 普通 Pod​

普通 Pod 一旦被创建,就会被放入到 etcd 中存储,随后会被 Kubernetes Master 调度到某 个具体的 Node 上并进行绑定,随后该 Pod 对应的 Node 上的 kubelet 进程实例化成一组相 关的 Docker 容器并启动起来。在默认情 况下,当 Pod 里某个容器停止时,Kubernetes 会 自动检测到这个问题并且重新启动这个 Pod 里某所有容器, 如果 Pod 所在的 Node 宕机, 则会将这个 Node 上的所有 Pod 重新调度到其它节点上。

​(2) 静态 Pod​

静态 Pod 是由 kubelet 进行管理的仅存在于特定 Node 上的 Pod,它们不能通过 API Server 进行管理,无法与 ReplicationController、Deployment 或 DaemonSet 进行关联,并且 kubelet 也无法对它们进行健康检查。

5、Pod 生命周期和重启策略

(1) Pod状态

状态值

说明

Pending

API Server已经创建该Pod,但是Pod中的一个或多个容器的镜像还没有创建,包括镜像下载过程

Running

Pod容器已创建,茄汁少一个容器处于运行状态,正在启动状态或正在重启状态

Completed

Pod内所有容器均成功执行退出,且不会在重启

Failed

Pod内所有重启均已退出,但至少一个容器退出失败

Unknown

由于某种原因无法获取Pod状态,例如网络通信不畅

​(2) Pod重启策略​

Pod 的重启策略包括 Always、OnFailure 和 Never,默认值是 Always

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dns-test
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.28.4
    args:
    - /bin/sh
    - -c 
    - sleep 36000
  restartPolicy: Nerver
  # Always: 当容器终止退出后,总是重启容器,默认策略。
  # OnFailure: 当容器异常退出(退出状态码非0)时,才重启容器
  # Nerver: 当容器终止退出,从不重启容器

image.png

6、Pod资源配置
每个 Pod 都可以对其能使用的服务器上的计算资源设置限额,Kubernetes 中可以设置限额 的计算资源有 CPU 与 Memory 两种,其中 CPU 的资源单位为 CPU 数量,是一个绝对值而非相 对值。Memory 配额也是一个绝对值,它的单 位是内存字节数。

Kubernetes 里,一个计算资源进行配额限定需要设定以下两个参数: Requests 该资源最 小申请数量,系统必须满足要求 Limits 该资源最大允许使用的量,不能突破,当容器试 图使用超过这个量的资源时,可能会被 Kubernetes Kill 并重启

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: db
    image: mysql
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "password"
      
    resources:
      requests:       # 根据资源进行调度
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
        
      limits:         # 资源限制
        memory: "128Mi"   
        cpu: "500m"

7、Pod拉取镜像策略

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: 
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.14
      imagePullPolicy: Always
      # IfNotPresent: 在宿主机上不存在时,才拉取
      # Always:默认值,每次创建Pod,都会重新拉取一次镜像
      # NeverL: pod永远不会主动拉取镜像
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