kubernetes之七–Pods

1. 简介

作为和Docker Swarm对比，在kubernetes中不能直接运行容器。在Kubernetes群集中，只能运行pods。Pods在kubernetes中是部署的原子单位。一个Pod是一个或者多个共存的容器，它们共享着相同的内核命名空间，比如网络命名空间。下图是对两个Pods进行阐述。

在上图中，有两个pods，Pod1和Pod2。第一个pod包含两个容器，第二个仅包含一个容器。每个Pod都获得了Kubernetes群集分配给它的唯一的IP。 上面的示例中，分配的IP分别是10.0.12.3和10.0.12.5 .

一个pod可以包含一个或者多个容器。所有这些容器共享着相同的内核名称空间，并且它们共享着相同的网络命名空间。但是端口号是不能够重复的。比如在Pod1中，main container使用的端口是80，而supporting容器使用的端口号是3000.

2. 对比Docker container 网络和kubernetes pod网络

对比图如下：

但一个Docker的容器进行创建的时候，Docker会自动给它们创建网卡并分配IP地址，所以容器之间的应用是隔离的，并且也使用的是不同的命名空间。

但对于kubernetes pod来说，这种情况就不同了。当创建一个新的pod时，kubernetes首先创建所谓的pause container，该容器只负责创建和管理命名空间，而命名空间就是给pod中的所有容器共享使用的。 除此之外，它没有其它用处。 Pause容器通过veth0连接着bridge docker0。其它容器使用Docker engine的功能来让其它容器使用已经存在的网络命名空间。语法如下：
$ docker container create –net container:pause …

上面的语法–net选项，就是使用container:作为值。假如使用上面的方式创建一个新的容器，那么Docker 将不会创建一个新的veth终端，因为容器会使用和pause相同的一个。

另外一点就是多个容器使用相同的网络命名空间如何实现通信。
请看下图：

Containers in pods communicate via localhost

两个使用相同的Linux内核网络命名空间的容器，它们可以通过localhost做到和对方进行通信，有点和运行在一个主机上的两个进程通过本地主机通信一样。

3. 共享网络命名空间实验

（1）创建一个容器，名为pause

$ docker container run -d –name pause nginx:alpine

（2）现在添加第二个容器叫做main， 把它和pause容器关联到相同的网络命名空间。

$ docker container run –name main -dit \
–net container：pause \
alpine:latest /bin/sh

（3） 在main容器中执行命令

$ docker exec -it main /bin/sh

（4） 获取 pause中的nginx服务内容

（5） 如果上面的演示还不足以证明它们使用是相同的网络命名空间，那么可以查看两个容器的IP地址。

（6）使用docker network inspect birdge检查网络相关内容。

4. Pod生命周期

（1）生命周期分解

容器的生命周期是，实始化–运行—最后结束。相同的pod也有生命周期的，由于Pod可以包含一个或者多个容器，因此它的生命周期比单一容器的生命周期要复杂的多。生命周期可以依下图来描述。

当pod在群集节点中创建后，它第一步就会进入pending状态。只要pod中的所有容器启动和正常运行，那么pod第二步就会进入running状态。假如pod被要求终止，那第就进入了第三步进行终止。假如所有的容器终止退出时状态码且为0，那么这个pod就进入了成功的状态。

（2）状态不正常原因， 如果进入failed状态，那么常见的有以下三种原因。

• 假如，在pod启动的时候，只要有一个容器没有运行是失败的，那么pod将会从pending状态进入failed状态。

• 假如Pod是处于运行状态的，但是有pod中的一个容器突然由于某种原因损坏或退出的状态码不为0。 那么pod状态将会从running转为failed状态。

• 假如pod在要求正常关闭的时候，有一个容器退出的状态码为非0，那么pod也会进入failed状态。

5. pod规格

（1） 创建pod.yaml文件，内容如下

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: web-pod
spec:
containers:
– name: web
image: nginx:alpine
ports:
– containerPort: 80

（2）使用kubectl创建pod.

$ kubectl create -f pod.yaml

（3）使用kubectl get pods 查看pods.

$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web-pod 1/1 Running 0 2m

（4）使用describe 命令获取更详细的信息。

6. Pods和卷

容器可以挂载卷，那么pods同样也可以实现容器挂载卷的功能。

（1）定义名为volume-claim.yaml文件，内容如下：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: my-data-claim
spec:
accessModes:
– ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 2Gi

（2）创建刚才定义的持久存储相关内容

$ kubectl create -f volume-claim.yaml

（3）查看持久存储的卷

（4）创建名为pod-with-vol.yaml的文件，内容如下。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: web-pod
spec:
containers:
– name: web
image: nginx:alpine
ports:
– containerPort: 80
volumeMounts:
– name: my-data
mountPath: /data
volumes:
– name: my-data
persistentVolumeClaim:
claimName: my-data-claim

（5）创建Pod

$ kubectl create -f pod-with-vol.yaml

（6）在创建的容器中执行命令，并创建文件。

$ kubectl exec -it web-pod — /bin/sh
/ # cd /data
/data # echo “Hello world!” > sample.txt
/data # exit

（7）删除创建的Pod，并再次创建pod，确认下数据是否仍然存在。