【Kubernetes】Pod学习（一）部署一个多容器Pod

此文为学习《Kubernetes权威指南》的相关笔记

个人思路：

       根据docker的设计理念，容器作为一个运行单位，在使用上应当秉持“一个容器只运行一项功能”的设计原则，这个原则让容器具有高复用性和低耦合的特征，但在工业应用场景中，以这个原则所设计的服务并不能够独立看作一项完整的“微服务”进行调度（毕竟“一项功能”所能实现的事情有限），在K8s的架构中，以Pod（豆荚）作为一个调度和使用的基本单位，一个pod中大于等于一个的容器作为同一个单元，共同组成一个整体进行运行，Pod内部的容器自然有相互之间的松散耦合关系，最终提供对外调用的接口。

        于此同时，Pod接收ReplicationControll、ReplicaSet、Deployment、job等资源对象的控制，可以动态生成和增删其自身的副本，这一控制由Label机制实现，在对外服务方面，Pod可以建立一个Service资源对象，获得统一的ClusterIP，统一对外提供服务，这是K8S架构中“微服务”这一慨念的具体实现，后面将继续学习这些机制，增强对其理解。

      下面运行一个由多个容器组成一个Pod对外提供服务的例子，在这个例子中，Pod里包含了一个PHP前台容器和一个后台Redis数据库容器，在PHP容器设计时就指定好未来访问Redis数据库的目标端口，再在Pod建立时指定好Redis容器的端口参数一致，即实现了Pod内部两个容器的耦合，该Pod通过PHP容器开放端口对外提供服务。

1、新建配置文件frontend-localredis-pod.yaml

# vim frontend-localredis-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: redis-php
 labels:
  name: redis-php
spec:
 containers:                    #定义前台容器，开放80端口
 - name: frontend
   image: kubeguide/guestbook-php-frontend:localredis
   ports:
   - containerPort: 80
 - name: redis                     #定义Redis容器，开放6379端口
   image: kubeguide/redis-master
   ports:
   - containerPort: 6379

2、运行kubectl create命令创建Pod

# kubectl create -f frontend-localredis-pod.yaml
pod/redis-php created

3、查看已创建的Pod：

# kubectl get pods
NAME        READY   STATUS              RESTARTS   AGE
redis-php   2/2     ContainerCreating   0          23m

4、查看Pod详细信息，可以看到两个容器的定义和创建过程

# kubectl describe pod redis-php
Name:         redis-php
Namespace:    default                                                  #所在命名空间
Priority:     0                                                                  #优先权
Node:         xu.node1/192.168.31.189                         #运行节点/IP
Start Time:   Mon, 09 Dec 2019 22:51:31 +0800    
Labels:       name=redis-php                                         #Label定义
Annotations: 
Status:       Running                                                     #运行状态
IP:           10.44.0.1                                                      #Pod-IP
IPs:
  IP:  10.44.0.1
Containers:               #容器信息
  frontend:                 #容器1：frontend
    Container ID:   docker://acc90df5e0e30039d8e0b81fea3f8efe590064da1539d8928060aea3c6091239
    Image:          kubeguide/guestbook-php-frontend:localredis
    Image ID:       docker-pullable://kubeguide/guestbook-php-frontend@sha256:37c2c1dcfcf0a51bf9531430fe057bcb1d4b94c64048be40ff091f01e384f81e
    Port:           80/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Mon, 09 Dec 2019 22:51:32 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:   
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-nrtb9 (ro)        #卷挂载点
  redis:    #容器2：redis容器
    Container ID:   docker://028e960b3eb927cb2864422edf977829342abed341e5ddec94184a1cef3df812
    Image:          kubeguide/redis-master
    Image ID:       docker-pullable://kubeguide/redis-master@sha256:e11eae36476b02a195693689f88a325b30540f5c15adbf531caaecceb65f5b4d
    Port:           6379/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Mon, 09 Dec 2019 22:52:30 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:   
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-nrtb9 (ro)
Conditions:                        #Pod整体状态
  Type              Status
  Initialized       True
  Ready             True
  ContainersReady   True
  PodScheduled      True
Volumes:                      
  default-token-nrtb9:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-nrtb9
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:                #节点选择器，用于指定Pod运行节点
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s       #耐性概念 和污点taint对应
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:   #Pod运行事件
  Type    Reason     Age        From               Message
  ----    ------     ----       ----               -------
  Normal  Scheduled    default-scheduler  Successfully assigned default/redis-php to xu.node1
  Normal  Pulled     28m        kubelet, xu.node1  Container image "kubeguide/guestbook-php-frontend:localredis" already present on machine
  Normal  Created    28m        kubelet, xu.node1  Created container frontend
  Normal  Started    28m        kubelet, xu.node1  Started container frontend
  Normal  Pulling    28m        kubelet, xu.node1  Pulling image "kubeguide/redis-master"
  Normal  Pulled     27m        kubelet, xu.node1  Successfully pulled image "kubeguide/redis-master"
  Normal  Created    27m        kubelet, xu.node1  Created container redis
  Normal  Started    27m        kubelet, xu.node1  Started container redis

5、使用CURL工具访问Pod对外服务

访问成功

6、进入Pod中正在运行的容器，查看容器信息

在真正运行该Pod的Node上，查看正在运行的容器，找到前端容器：

# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                    COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
028e960b3eb9        kubeguide/redis-master   "redis-server /etc/r…"   48 minutes ago      Up 48 minutes                           k8s_redis_redis-php_default_3f9e6bb4-731f-4132-8597-871f4ce863fd_0
acc90df5e0e3        d014f67384a1             "apache2-foreground"     49 minutes ago      Up 49 minutes                           k8s_frontend_redis-php_default_3f9e6bb4-731f-4132-8597-871f4ce863fd_0
8fe4d7daff6c        k8s.gcr.io/pause:3.1     "/pause"                 49 minutes ago      Up 49 minutes                           k8s_POD_redis-php_default_3f9e6bb4-731f-4132-8597-871f4ce863fd_0
def4d95388db        174e0e8ef23d             "/home/weave/launch.…"   About an hour ago   Up About an hour                        k8s_weave_weave-net-xwm7d_kube-system_3cb47f34-93d6-4462-bc9a-061100a947b7_23
fa7c600684b1        5105e13e253e             "/usr/bin/launch.sh"     2 hours ago         Up 2 hours                              k8s_weave-npc_weave-net-xwm7d_kube-system_3cb47f34-93d6-4462-bc9a-061100a947b7_5
a7e5d13dbdc5        c21b0c7400f9             "/usr/local/bin/kube…"   2 hours ago         Up 2 hours                              k8s_kube-proxy_kube-proxy-lpbbl_kube-system_bdf76648-a240-47f3-947d-07895ebced8b_5
eefa6d29e22a        k8s.gcr.io/pause:3.1     "/pause"                 2 hours ago         Up 2 hours                              k8s_POD_weave-net-xwm7d_kube-system_3cb47f34-93d6-4462-bc9a-061100a947b7_5
a8fad91c6afb        k8s.gcr.io/pause:3.1     "/pause"                 2 hours ago         Up 2 hours                              k8s_POD_kube-proxy-lpbbl_kube-system_bdf76648-a240-47f3-947d-07895ebced8b_5  

可以使用docker exec -it /bin/bash 的命令在已运行的容器上运行一个命令行

下面进入前端容器：

# docker exec -it acc90df5e0e3 /bin/bash

查看数据库访问配置文件guestbook.php，可以清楚的看到，在该容器建立时，就设定好了未来访问数据库的方式。

root@redis-php:/var/www/html# cat guestbook.php

set_include_path('.:/usr/local/lib/php');

error_reporting(E_ALL);
ini_set('display_errors', 1);

require 'Predis/Autoloader.php';

Predis\Autoloader::register();

if (isset($_GET['cmd']) === true) {
  $host = 'localhost';
  if (getenv('REDIS_HOST') && strlen(getenv('REDIS_HOST')) > 0 ) {
    $host = getenv('REDIS_HOST');
  }
  header('Content-Type: application/json');
  if ($_GET['cmd'] == 'set') {
    $client = new Predis\Client([
      'scheme' => 'tcp',
      'host'   => $host,
      'port'   => 6379,
    ]);

    $client->set($_GET['key'], $_GET['value']);
    print('{"message": "Updated"}');
  } else {
    $host = 'localhost';
    if (getenv('REDIS_HOST') && strlen(getenv('REDIS_HOST')) > 0 ) {
      $host = getenv('REDIS_HOST');
    }
    $client = new Predis\Client([
      'scheme' => 'tcp',
      'host'   => $host,
      'port'   => 6379,
    ]);

    $value = $client->get($_GET['key']);
    print('{"data": "' . $value . '"}');
  }
} else {
  phpinfo();
} ?>

可以以这种方式探究更多运行中镜像信息

查看环境变量：

root@redis-php:/var/www/html# env
TOMCAT_SERVICE_PORT_8080_TCP_PORT=8080
HOSTNAME=redis-php
KUBERNETES_PORT=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
TERM=xterm
PHP_INI_DIR=/usr/local/etc/php
TOMCAT_SERVICE_PORT_8080_TCP_ADDR=10.104.104.195
TOMCAT_SERVICE_PORT_8080_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.96.0.1
TOMCAT_SERVICE_SERVICE_HOST=10.104.104.195
TOMCAT_SERVICE_PORT_8080_TCP=tcp://10.104.104.195:8080
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
GPG_KEYS=0BD78B5F97500D450838F95DFE857D9A90D90EC1 6E4F6AB321FDC07F2C332E3AC2BF0BC433CFC8B3
PWD=/var/www/html
TOMCAT_SERVICE_SERVICE_PORT=8080
SHLVL=1
HOME=/root
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
PHP_EXTRA_BUILD_DEPS=apache2-dev
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.96.0.1
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.96.0.1:443
PHP_VERSION=5.6.12
PHP_EXTRA_CONFIGURE_ARGS=--with-apxs2
TOMCAT_SERVICE_PORT=tcp://10.104.104.195:8080
_=/usr/bin/env

查看hosts文件

root@redis-php:/var/www/html# cat /etc/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1    localhost
::1    localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0    ip6-localnet
fe00::0    ip6-mcastprefix
fe00::1    ip6-allnodes
fe00::2    ip6-allrouters
10.44.0.1    redis-php