kubernetes-第三篇资源清单
k8s中的资源
什么是资源
K8s 中所有的内容都抽象为资源， 资源实例化之后，叫做对象
K8S 中存在哪些资源
名称空间级别
工作负载型资源( workload )： Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、 CronJob ( ReplicationController 在 v1.11 版本被废弃 )
服务发现及负载均衡型资源( ServiceDiscovery LoadBalance ): Service、Ingress、…
配置与存储型资源： Volume( 存储卷 )、CSI( 容器存储接口,可以扩展各种各样的第三方存储卷 )
特殊类型的存储卷：ConfigMap( 当配置中心来使用的资源类型 )、Secret(保存敏感数据)、 DownwardAPI(把外部环境中的信息输出给容器)
集群级资源：Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
元数据型资源：HPA、PodTemplate、LimitRange
资源清单
在 k8s 中，一般使用 yaml 格式的文件来创建符合我们预期期望的 pod ，这样的 yaml 文件我们一般 称为资源清单
简单说明yaml
yaml是一个可读性高，用来表达数据序列的格式。YAML 的意思其实是：仍是一种标记语言，但为了强调这种语言以数 据做为中心，而不是以标记语言为重点
基本语法
-
缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格
-
缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
-
#标识注释，从这个字符一直到行尾，都会被解释器忽略
YAML 支持的数据结构
常用字段解释说明
-
对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）
-
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表 （list）
-
纯量（scalars）：单个的、不可再分的值
对象类型：对象的一组键值对，使用冒号结构表示
name: Steve
age: 18
Yaml 也允许另一种写法，将所有键值对写成一个行内对象
hash: { name: Steve, age: 18 }
**数组类型：一组连词线开头的行，构成一个数组 **
animal
- Cat
- Dog
数组也可以采用行内表示法
animal: [Cat, Dog]
复合结构：对象和数组可以结合使用，形成复合结构
languages:
- Ruby
- Perl
- Python
websites:
YAML: yaml.org
Ruby: ruby-lang.org
Python: python.org
Perl: use.perl.org
字符串
字符串默认不使用引号表示
str: 这是一行字符串
如果字符串之中包含空格或特殊字符，需要放在引号之中
str: '内容： 字符串'
单引号和双引号都可以使用，双引号不会对特殊字符转义
s1: '内容\n字符串'
s2: "内容\n字符串"
单引号之中如果还有单引号，必须连续使用两个单引号转义
str: 'labor''s day'
资源清单格式
apiVersion: group/apiversion # 如果没有给定 group 名称，那么默认为 core，可以使用 kubectl apiversions # 获取当前 k8s 版本上所有的 apiVersion 版本信息( 每个版本可能不同 )
kind: #资源类别
metadata： #资源元数据
name
namespace
lables
annotations # 主要目的是方便用户阅读查找
spec: # 期望的状态（disired state）
status：# 当前状态，本字段有 Kubernetes 自身维护，用户不能去定义
资源清单的常用命令
获取 apiversion 版本信息
[root@minikube ~]# kubectl api-versions
admissionregistration.k8s.io/v1beta1
apiextensions.k8s.io/v1beta1
apiregistration.k8s.io/v1
apiregistration.k8s.io/v1beta1
apps/v1
apps/v1beta1
apps/v1beta2
获取资源的 apiVersion 版本信息
常用字段解释说明
必要属性
主要对象
额外的参数说明
容器声明周期
Init 容器
Pod 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器
Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点：
- Init 容器总是运行到成功完成为止
- 每个 Init 容器都必须在下一个 Init 容器启动之前成功完成
如果 Pod 的 Init 容器失败，Kubernetes 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而， 如果 Pod 对应的 restartPolicy 为 Never，它不会重新启动
Init 容器的作用
因为 Init 容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：
-
它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这 些实用工具的
-
它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建 镜像没必要 FROM 另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似 sed、 awk、 python 或 dig 这样的工具。
-
应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。(war包一个镜像，tomcat一个镜像)
-
init 容器使用 Linux Namespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因 此，它们能够具有访问 Secret 的权限，而应用程序容器则不能。
-
它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以 Init 容 器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。
特殊说明
-
在 Pod 启动过程中，Init 容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个 容器启动之前成功退出
-
如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据 Pod 的 restartPolicy 指定的策略 进行重试。然而，如果 Pod 的 restartPolicy 设置为 Always，Init 容器失败时会使用 RestartPolicy 策略
-
在所有的 Init 容器没有成功之前，Pod 将不会变成 Ready 状态。Init 容器的端口将不会在 Service 中进行聚集。 正在初始化中的 Pod 处于 Pending 状态，但应该会将 Initializing 状 态设置为 true
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如果 Pod 重启，所有 Init 容器必须重新执行
-
#对 Init 容器 spec 的修改被限制在容器 image 字段，修改其他字段都不会生效。更改 Init 容器的 image 字段，等价于重启该 Pod
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Init 容器具有应用容器的所有字段。除了 readinessProbe，因为 Init 容器无法定义不同于完成 （completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行
-
在 Pod 中的每个 app 和 Init 容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证 时抛出错误
容器探针
探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 Handler。有三 种类型的处理程序
- ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
- TCPSocketAction：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断 被认为是成功的
- HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的 状态码大于等于200 且小于 400，则诊断被认为是成功的
每次探测都将获得以下三种结果之一：
- 成功：容器通过了诊断。
- 失败：容器未通过诊断。
- 未知：诊断失败，因此不会采取任何行动
对于在生产中 运 行 的pod, 一定要定义一 个存 活 探 针。 没有探 针的话，Kubemetes无法知道你的应用是否还活着。 只要进程还在运行， Kubemetes会认为容器是健康的 。
探测方式
livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将 受到其 重启策略 的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success
根据其 restartPolicy决定是否将其重启
属性介绍：
- initialDelaySeconds < integer＞ ：存活性探测延迟时长，即容器启动多久之后再开始第一次探测操作，显示为 delay 属性；默认为 0 秒，即容器启动后立刻便开始进行探测 。
- timeoutSeconds
- periodSeconds
- successThreshold
- failureThreshold ：处于成功状态时，探测操作至少连续多少次的失败才被视为是检测不通过 ， 显示为＃failure 属性，默认值为 3 ， 最小值为 1 。
- periodSeconds
livenessProbe-exec
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-exec-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-exec-container
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep
3600"]
livenessProbe:
exec:
command: ["test","-e","/tmp/live"]
initialDelaySeconds: 1 #容器启动多久后开始第一次探测 默认为0
periodSeconds: 3 #默认为10s
livenessProbe-httpget
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-httpget-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-httpget-container
image: myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
timeoutSeconds: 10
livenessProbe-tcp
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: probe-tcp
spec:
containers:
- name: nginx
image: myapp:v1
livenessProbe:
initialDelaySeconds: 5
timeoutSeconds: 1
tcpSocket:
port: 80
readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址,确保客户端不会接入此pod对象。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。**如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success **
readinessProbe-httpget
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: readiness-httpget-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: readiness-httpget-container
image: myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index1.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
Pod hook
Pod hook（钩子）是由 Kubernetes 管理的 kubelet 发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进 程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时为 Pod 中的所有容器都配置 hook
Hook 的类型包括两种：
- exec：执行一段命令
- HTTP：发送HTTP请求
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: lifecycle-demo
spec:
containers:
- name: lifecycle-demo-container
image: nginx
lifecycle:
postStart:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >/usr/share/message"]
preStop:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >/usr/share/message"]
重启策略
PodSpec 中有一个 restartPolicy 字段，可能的值为 Always、OnFailure 和 Never。默认为 Always。 restartPolicy 适用于 Pod 中的所有容器。restartPolicy 仅指通过同一节点上的 kubelet 重新启动容器。失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40 秒…）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如 Pod 文档 中所述，一旦绑定到一个节点，Pod 将 永远不会重新绑定到另一个节点。
Pod phase (Pho的相位)
Pod 的 status 字段是一个 PodStatus 对象，PodStatus中有一个 phase(相位) 字段。
Pod 的相位（phase）是 Pod 在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或 Pod 的综合汇 总，也不是为了做为综合状态机
Pod 相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定 Pod 有其他的 phase 值
Pod phase 可能存在的值
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