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Kubernetes 0-1 了解Pod

Kubernetes 0-1 了解Pod

作者: poneding | 来源:发表于2020-06-14 10:32 被阅读0次
    kubernetes

    Pod介绍

    Pod,是K8S对象模型中的最小单元,Pod里面包含着一组容器(单个容器或多个紧密耦合的容器),这时候Pod可以理解为一个机器,而Pod里面的容器则理解为该机器里面的进程。

    Pod的容器运行时由容器引擎提供,默认的容器引擎是Docker;并且K8S管理的是Pod,而不是容器。

    一个Pod内部的容器共享:

    • 存储:一个Pod可以指定一组共享存储卷。
    • 网络:每个Pod分配一个唯一IP(集群内IP),共享网络命名空间,包括 IP 地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost互相通信,集群内Pod与Pod通信可以使用Pod分配的IP,但是由于Pod的IP是随机分配的,这种互通信的方式不太适合使用。

    尽管一个Pod内可以包含多个Pod,但我们在部署应用容器时的最佳实践是一个Pod里面只包含一个应用容器作为主容器,其他容器为主容器服务,称之为辅助容器。例如主容器崩溃了,会有一个辅助容器去重启主容器。辅助容器可以有也可以没有,因为Pod里面容器的生命周期可以被Pod的生命周期取代,而Pod的生命周期可以通过Pod管理器来管理维护。

    将我们应用服务隔离单独部署在Pod的好处可以罗列以下:

    • Pod可以分别的调度到各个K8S节点,充分利用了节点的计算资源;
    • 方便我们单独为某个应用服务做扩缩操作。

    Pod创建

    在K8S集群中一般不会直接单独创建Pod,而是通过Pod管理器。如果单独创建Pod,Pod的进程被结束的话,Pod就永远被删除;使用Pod管理器创建出来的Pod,Pod管理器会负责保证Pod按期调度,即使Pod被删除,也会重新被调度起来。简而言之,Pod的生存由Pod管理器全权负责。

    Pod管理器包含很多种,由很早的ReplicationController过渡到ReplicaSet再过渡到当前普遍使用的Deployment,其实这三者能做的事情是类似的,都是调度和监视Pod列表,保证Pod列表与声明的数量和其他期望相符。

    除此之外还有其他的管理器:

    • StatefuleSet:带状态的Pod管理器,需要持久存储数据,一般用于创建数据库类型的应用实例,如mysql,redis;
    • DaemonSet:每个符合条件的Node都分配一个Pod,一般用于创建agent服务,如日志收集组件,指标数据收集组件等。

    一般通过以下方式创建Pod

    • 单行命令创建Pod
    kubectl run nginx --image=nginx:latest --replicas=2
    

    以上命令实际上是创建了一个Deployment资源和由其管理的2个Pod。

    • 定义资源清单,创建Pod

    以yaml或者json格式定义Pod资源,大都选择yaml。如果你使用VSCode的话,那么Kubernetes Support插件会成为你的利器。

    我们先定义个一个Pod的资源文件pod-sample.yaml:

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: nginx
      labels:
        name: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always
          restartPolicy: Never
          resources:
            requests:
              memory: "128Mi"
              cpu: "256m"
            limits:
              memory: "256Mi"
              cpu: "512m"
          ports:
            - containerPort: 80
    

    以上是一个简单的Pod定义文件,我们可以从这个文件得到这些信息:

    • 运行nginx镜像,作为Pod的主容器,向外暴露80端口;
    • 每次启动这个Pod都会从网络拉取镜像;
    • 如果主容器不小心挂了,则不会被重启;
    • 容器启动需要的最小资源和运行最大资源。

    然后通过kubectl命令创建(下面这行命令也适用于更新Pod):

    kubectl apply -f pod-sample.yaml
    

    查看Pod:

    kubectl get pod -o wide
    

    通过查看Pod的描述、Pod里面容器的运行日志,或直接进入Pod容器分析定位问题:

    # 描述Pod详情
    kubectl describe pod <POD_NAME>
    # 查看Pod容器控制台运行日志
    kubectl logs <POD_NAME>
    # 进入Pod
    kubectl exec -it <POD_NAME> -c <CONTAINER_NAME> -- <COMMAND>
    

    删除Pod:

    kubectl delete -f pod-sample.yaml
    kubectl delete pod <POD_NAME>
    

    Pod字段

    通过以下命令查看定义Pod资源的字段即作用:

    kubectl explain pod
    kubectl explain pod.spec
    

    对一些字段简单介绍一下:

    imagePullPolicy

    镜像拉取策略,有三种,Always、IfNotPresent、Never

    • Always:每次都拉取最新镜像,默认策略;
    • IfNotPresent:如果Pod被调度的Node上已经存在镜像了则直接使用镜像,不存在在拉取;
    • Never:只使用Node上的镜像,即使不存在也不拉取。

    restartPolicy

    Pod重启策略,有三种:Always、OnFaliure、Never

    • Always:Pod只要终止运行,kubelet就会重启它;
    • OnFaliure:Pod非正常终止,退出码不为零,kubelet就会重启它,正常退出不会重启;
    • Never:退出了就不重启。

    nodeSelector

    定义Lable对,选择调度到拥有该Label对的Node节点。

    livenessProbe

    存活指针,可以理解为Pod内容器运行的健康检查,如果健康检查没通过,则重启Pod内容器,这里面的内容有点多,有机会详细讲。

    readinessProbe

    就绪指针,也是通过健康检查机制,对外呈现Pod的就绪状态,如果健康检查通过,Pod状态为就绪,可以接受外部流量请求。流量无法转发到非就绪状态的Pod。

    command

    容器启动时的命令列表,和Dockerfile中定义的CMD作用一样。

    args

    容器启动命令的参数。

    env

    容器内的环境变量列表,和Dockerfile中定义的ENV作用一样。

    resource

    可以定义容器启动的最小字段和运行最大分配资源,对Pod的资源使用的控制。

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