kubernetes_pod | 易学教程

Kubernetes Pod

Kubernetes中调度的最基本单位Pod。

kube-controller-manager用来控制Pod的状态和生命周期。

Pod代表着集群中运行的进程。

Pod组成

每个pod都有一个根容器，Pause容器。

Pause容器，又叫Infra容器，官方使用的是gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0容器，也可以自己定义。kubernetes中的pause容器主要为每个业务容器提供以下功能：

在pod中担任Linux命名空间共享的基础；
启用pid命名空间，开启init进程。

Pause容器对应的镜像属于Kubernetes平台的一部分，除了Pasuse容器，每个Pod还包含一个或多个紧密相关的用户业务容器。用户业务容器可以只有一个也可以有多个：

一个Pod中运行一个容器。“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法；在这种使用方式中，你可以把Pod想象成是单个容器的封装，kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器。
在一个Pod中同时运行多个容器。一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器，它们之间共享资源。

Kubernetes为每个Pod都分配了IP，为Pod IP，一个Pod里的多个容器共享Pod IP地址。Kubernetes要求底层网络支持集群内任意两个Pod之间的TCP/IP直接通信，通过虚拟二层网络技术来实现，因此，一个Pod里的容器与另外主机上的Pod容器可以直接通信。

在这里插入图片描述

使用该结构的理由：

在一组容器作为一个单元的情况下，我们难以对“整体”简单地进行判断及有效地进行行动。例如，一个容器死亡了，是整体死亡吗？一个Pause容器作为Pod的根容器，以它的状态代表整个容器组的状态就可以解决这个问题。
Pod里的多个业务容器共享Pasuse容器的IP，共享Pause容器挂载的Volume，这样可以简化业务容器之间的通信问题，也很好地解决了他们之间的文件共享问题。

Pod与容器与Node的关系

Pod的两种类型：普通的Pod及静态的Pod，后者不存放在Kubernetes的etcd存储里，而是存放再某个具体的Node上的一个具体文件中，并且只在此Node上启动运行。而普通的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，随后改Pod被对应的Node上的Kubelet京城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里的某个容器停止时，Kubernetes，会自动检测到这个问题并且重新启动这个Pod（重启Pod里的所有容器），如果Pod所在的Node宕机，则会将这个Node上的所有Pod重新调度到其他节点上。

在这里插入图片描述

Pod生命周期

Pod 的 status 字段是一个 PodStatus 对象，PodStatus中有一个 phase 字段。

Pod 的相位（phase）是 Pod 在其生命周期中的简单宏观概述。

下面是 phase 可能的值：

挂起（Pending）：Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间。
运行中（Running）：该 Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。
成功（Succeeded）：Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。
失败（Failed）：Pod 中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止。
未知（Unknown）：因为某些原因无法取得 Pod 的状态，通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。

Pod中可以共享两种资源

网络

每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址。Pod中的所有容器共享网络空间，包括IP地址和端口。Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。Pod中的容器与外界通信时，必须分配共享网络资源（例如使用宿主机的端口映射）

存储

可以为一个Pod指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失。

Pod的资源配置

当前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（Core）的数量，是一个绝对值非相对值。在Kubernetes里，通常以千分之一的CPU配额为最小单位，用m来表示。通常一个容器的CPU配额被定义为100_{300m，即占用0.1}0.3个CPU。由于CPU配额是一个绝对值，所以无论在拥有一个Core的机器上，还是拥有48个Core的机器上，100m这个配额所代表的的CPU的使用量是一样的。Mmeory配额也是一个绝对值。

在Kubernetes里，一个计算资源进行配额限定需要设定以下两个参数

Request：该资源的最小申请量，系统必须满足要求。
Limits：改资源最大允许使用的量，不能被突破，当容器视图使用超过这个量的资源时，可能会被Kubernetes kill并重启。

通常我们会把Request设置为一个比较小的数值，符合容器平时的工作附在情况下的资源需求，而把Limit设置为峰值附在情况下资源占用的最大量。

1Mi = 1024 * 1024

1M = 1000 * 1000

spec:
	containers:
	- name: db
		image: mysql
		resources:
			requests:
				memory: "64Mi"
				cpu: "250m"
			Limits:
				memory: "128Mi"
				cpu: "500m"

Pod资源定义文件

Kubernetes里的所有资源对象都可以采用yaml或者JSON格式的文件阿里定义或描述：

出自[资源定义文件][https://www.cnblogs.com/FRESHMANS/p/8444214.html]

# yaml格式的pod定义文件完整内容：
apiVersion: v1        　　#必选，版本号，例如v1
kind: Pod       　　　　　　#必选，Pod
metadata:       　　　　　　#必选，元数据
  name: string        　　#必选，Pod名称
  namespace: string     　　#必选，Pod所属的命名空间
  labels:       　　　　　　#自定义标签
    - name: string      　#自定义标签名字
  annotations:        　　#自定义注释列表
    - name: string
spec:         　　　　　　　#必选，Pod中容器的详细定义
  containers:       　　　　#必选，Pod中容器列表
  - name: string      　　#必选，容器名称
    image: string     　　#必选，容器的镜像名称
    imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent]  #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像
    command: [string]     　　#容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令
    args: [string]      　　 #容器的启动命令参数列表
    workingDir: string      #容器的工作目录
    volumeMounts:     　　　　#挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: string      　　　#引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: string     #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符
      readOnly: boolean     #是否为只读模式
    ports:        　　　　　　#需要暴露的端口库号列表
    - name: string      　　　#端口号名称
      containerPort: int    #容器需要监听的端口号
      hostPort: int     　　 #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同
      protocol: string      #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP
    env:        　　　　　　#容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string      　　#环境变量名称
      value: string     　　#环境变量的值
    resources:        　　#资源限制和请求的设置
      limits:       　　　　#资源限制的设置
        cpu: string     　　#Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: string      #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数
      requests:       　　#资源请求的设置
        cpu: string     　　#Cpu请求，容器启动的初始可用数量
        memory: string      #内存清楚，容器启动的初始可用数量
    livenessProbe:      　　#对Pod内个容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可
      exec:       　　　　　　#对Pod容器内检查方式设置为exec方式
        command: [string]   #exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:        　　　　#对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:      　　　　　　#对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0   #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒
       timeoutSeconds: 0    　　#对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒
       periodSeconds: 0     　　#对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged: false
    restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重启策略，Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启，OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启，Nerver表示不再重启该Pod
    nodeSelector: obeject   　　#设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定
    imagePullSecrets:     　　　　#Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定
    - name: string
    hostNetwork: false      　　#是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络
    volumes:        　　　　　　#在该pod上定义共享存储卷列表
    - name: string     　　 　　#共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）
      emptyDir: {}      　　　　#类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
      hostPath: string      　　#类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
        path: string      　　#Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录
      secret:       　　　　　　#类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secre对象到容器内部
        scretname: string  
        items:     
        - key: string
          path: string
      configMap:      　　　　#类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
        name: string
        items:
        - key: string
          path: string