K8S原理剖析：Pod、工作负载与服务

大 纲

• Kubernetes Pod详解
• Kubernetes工作负载与服务介绍

Kubernetes Pod详解

Kubernets概览

Kubernets概览

Kubernetes关键概念-Pod

Kubernetes关键概念-Pod

• 在Kubernetes中， pods是能够创建、调度、和管理的最小部署单元，是一组容器的集合，而不是单独的应用容器
• 同一个Pod里的容器共享同一个网络命名空间， IP地址及端口空间。
• 从生命周期来说， Pod是短暂的而不是长久的应用。 Pods被调度到节点，保持在这个节点上直到被销毁。

Pod详解-容器

Pod详解-容器

Infrastructure Container： 基础容器

• 用户不可见，无需感知
• 维护整个Pod网络空间

InitContainers：初始化容器，一般用于服务等待处理以及注册Pod信息等

• 先于业务容器开始执行
• 顺序执行，执行成功退出（ exit 0），全部执行成功后开始启动业务容器

Containers：业务容器

•  并行启动，启动成功后一直Running

容器基本组成

容器基本组成

Pod详解-健康检查

Pod详解-健康检查

Pod详解-外部输入

Pod详解-外部输入

配置文件（ ConfigMap）及密钥（ Secret）介绍

Pod详解-持久化存储

PV/PVC介绍

Pod详解-服务域名发现

dnsPolicy： Pod内域名解析的策略

• ClusterFirst：使用kube-dns作为域名解析服务器
• Default：使用节点（ kubelet）指定的域名服务器解析域名
• ClusterFirstWithHostNet：当Pod使用主机网络部署时使用

Kubernetes工作负载与服务介绍

Pod与工作负载的关系

关键工作负载-ReplicaSet

• ReplicaSet用于解决pod的扩容和缩容问题。
• 通常用于无状态应用

关键工作负载-Deployment

关键工作负载-Deployment

Kubernetes Deployment提供了官方的用于更新Pod和Replica Set（下一代的ReplicationController）的方法，您可以在Deployment对象中只描述您所期望的理想状态（预期的运行状态），Deployment控制器为您将现在的实际状态转换成您期望的状态;

Deployment集成了上线部署、滚动升级、创建副本、暂停上线任务，恢复上线任务，回滚到以前某一版本（成功/稳定）Deployment等功能，在某种程度上， Deployment可以帮我们实现无人值守的上线，大大降低我们的上线过程的复杂沟通、操作风险。

Deployment的典型用例：

• 使用Deployment来启动（上线/部署）一个Pod或者ReplicaSet
• 检查一个Deployment是否成功执行
• 更新Deployment来重新创建相应的Pods（例如，需要使用一个新的Image）
• 如果现有的Deployment不稳定，那么回滚到一个早期的稳定的Deployment版本

关键工作负载-StatefulSet

关键工作负载-StatefulSet

StatefulSet—有状态应用
用于解决各个pod实例独立生命周期管理，提供各个实例的启动顺序和唯一性

• 稳定，唯一的网络标识符。
• 稳定，持久存储--StatefulSet:每个pod对应一个pv
• 有序的，优雅的部署和扩展。
• 有序，优雅的删除和终止。
• 有序的自动滚动更新。

关键工作负载-DaemonSet

关键工作负载-DaemonSet

DaemonSet能够让所有（或者一些特定）的Node节点运行同一个pod。当节点加入到kubernetes集\群中， pod会被（ DaemonSet）调度到该节点上运行，当节点从kubernetes集群中被移除，被（ DaemonSet）调度的pod会被移除，如果删除DaemonSet，所有跟这个DaemonSet相关的pods都会被删除。

在使用kubernetes来运行应用时，很多时候我们需要在一个区域（ zone）或者所有Node上运行同一个守护进程（ pod），例如如下场景：

• 每个Node上运行一个分布式存储的守护进程，例如glusterd， ceph
• 运行日志采集器在每个Node上，例如fluentd， logstash
• 运行监控的采集端在每个Node，例如prometheus node exporter， collectd等

关键工作负载-Job

关键工作负载-Job

Kubernetes关键概念-CustomResourceDefinition

 Pod与服务的关系

 Service

•  Service定义了pods的逻辑集合和访问这个集合的策略。 Pods集合是通过定义Service时提供的Label选择器完成的
• Service的引入旨在保证pod的动态变化对访问端透明，访问端只需要知道service的地址，由service来提供代理
• Service的抽象使得前端客户和后端Pods进行了解耦
• 支持ClusterIP， NodePort以及LoadBalancer三种类型
• Service的底层实现有userspace、 iptables和ipvs三种模式

Service类型： ClusterIP、 NodePort、 LoadBalancer

Service类型： ClusterIP、 NodePort、 LoadBalancer

 Ingress

•  Ingress基于service实现7层路由转发能力