06-Kubernetes Pod控制器应用进阶一

一、Pod资源的spec字段中的containers字段中的字段

[root@master ~]# kubectl explain pod.spec.containers    #输入的命令


spec.containers  <[]Object>
    - name  -required-
      image         
      imagePullPolicy           1、三种策略：Always, Never, IfNotPresent。2、该字段的值默认为Always。3、该字段的值，一旦指定了，启动之后，就再也修改不了。4、其中，如果镜像的标签是latest，那么该字段基本就是Always；如果镜像的标签是其他的，那么该字段的值应当设置为IfNotPresent。
      ports        <[]Object>    1、暴露一个端口仅仅就是提供一个额外的信息，但不能限制系统是不是真的会暴露该端口，因为Pod所管理的容器对应的镜像中会限制该容器所监听的端口，这跟docker不一样。
         containerPort         -required-
         hostIP       
         hostPort     
         name 
         protocol     
         args <[]string>
         command      <[]string>

 

二、Pod资源的spec字段中的hostNetwork字段

[root@master manifests]# kubectl explain pods.spec
    hostNetwork      #用来共享宿主机的网络命名空间

1、设置hostNetwork字段的实例

[root@master manifests]# vim hostnetwork-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
        name: hostnetwork-pod
        namespace: default
spec:
        hostNetwork: true
        containers:
        - name: hostnetwork-container
          image: nginx:latest
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
          - name: http
            containerPort: 80


[root@master manifests]# kubectl apply -f hostnetwork-demo.yaml 
pod/hostnetwork-pod created
[root@master manifests]# kubectl get pods -o wide    #可以看到此Pod的Ip地址是node01节点的Ip地址
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP         NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
hostnetwork-pod   1/1     Running   0          5s    10.0.2.3   node01              

 

三、dokcer中的Entrypoint、Cmd和kubernetes中的command、args之间的关系—修改镜像的默认应用

• https://kubernetes.io/docs/tasks/inject-data-application/define-command-argument-container/
•   args <[]string>
    command      <[]string>

 

四、资源与标签之间的关系是多对多的关系—Pod的metadata字段中的labels字段

• 一个资源对象可以有多个标签；同时，一个标签也可以被多个资源对象使用
• 标签既可以在资源创建的时候被指定，也可以在资源创建之后，使用命令来管理（既包括添加，删除，也可以包括修改）
• 在指定标签时，既可以指定一个标签，也可以指定多个标签

[root@master manifests]# kubectl explain pod.metadata
    labels            
          1、该字段是key=value的类型，其中key和value的长度必须小于63个字符；
          2、key只能使用字母、数字、下划线、.号、-,并且只能以字母或数字开头。
          3、key的名字也可以使用键前缀，比如把dns的域名作为前缀来使用。但是加前缀后，总长度不能超过253个字符。
          4、value的值可以为空，只能以字母或数字开头及结尾，中间可以使用字母、数字、下划线、.号和-。

1、查看标签

[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels  #显示pod资源的同时，显示标签
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
pod-demo   2/2     Running   2          177m   app=myapp,tier=frontend


[root@master manifests]# kubectl get pods -l app   #显示带有app标签的pod资源（相当于过滤）
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-demo   2/2     Running   2          177m


[root@master manifests]# kubectl get pods -l app --show-labels   #显示带有app标签的pod资源的同时，显示标签的具体值（相当于过滤）
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
pod-demo   2/2     Running   2          178m   app=myapp,tier=frontend


[root@master manifests]# kubectl get pods -L app    #显示指定类别的资源对象时，对每一个资源对象的此标签显示其标签值。
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE    APP
pod-demo   2/2     Running   2          178m   myapp

2、增加/修改标签

1、增加标签
[root@master manifests]# kubectl label pods pod-demo release=canary  #增加release=canary的标签
pod/pod-demo labeled

[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels -l app
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
pod-demo   2/2     Running   2          3h14m   app=myapp,release=canary,tier=frontend



2、修改标签
[root@master manifests]# kubectl label pods pod-demo release=stable   #将release=canary这个标签修改为release=stable。
error: 'release' already has a value (canary), and --overwrite is false

[root@master manifests]# kubectl label pods pod-demo release=stable --overwrite  #需要增加--overwrite这个参数（为了与增加标签的命令做区分）
pod/pod-demo labeled

[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels -l app
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
pod-demo   2/2     Running   2          3h16m   app=myapp,release=stable,tier=frontend

3、标签选择器：

• 基于等值关系的标签选择器：

1. =
2. ==
3. !=

• 基于集合关系的标签选择器：

1. KEY  in  (VALUE1,VALUE2,...)
2. KEY  notin  (VALUE1,VALUE2,...)
3. KEY    表示存在这个键就可以，不用关注其Value值
4. !KEY    表示存在这个键就可以，不用关注其Value值

1、基于等值关系的标签选择器
[root@master manifests]# kubectl get pods -l release=stable,app=myapp
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-demo   2/2     Running   2          3h23m

[root@master manifests]# kubectl get pods -l release!=stable
No resources found in default namespace.




2、基于集合关系的标签选择器
[root@master manifests]# kubectl get pods -l "release in (canary,beta,alpha)"
No resources found in default namespace.

[root@master manifests]# kubectl get pods -l "release notin (canary,beta,alpha)"
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-demo   2/2     Running   2          3h30m

 

五、许多资源支持内嵌字段定义其使用的标签选择器（Pod资源控制器和Service会用到）

• matchLabels：直接给定键值—基于等值关系的标签选择器
• matchExpressions：基于给定的表达式来定义使用标签选择器（格式为：{key:"KEY",operator:"OPERATOR",values:[VALUE1,VALUE2...]}）——基于集合关系的标签选择器

1. OPERATOR操作符：In，NotIn，Exists，NotExists（使用In和NotIn时，values列表必须是个非空列表；而使用Exists和NotExists时，values列表必须是个空列表）

 

 

• Pod资源控制器支持两种：matchLabels和matchExpressions
• Service只支持一种：matchLabels

 

六、节点标签选择器—不仅能给Pod资源打标签，也可以给Node资源打标签

[root@master manifests]# kubectl get nodes --show-labels
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION   LABELS
master   Ready      master   8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=master,kubernetes.io/os=linux,node-role.kubernetes.io/master=
node01   Ready      8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=node01,kubernetes.io/os=linux
node02   Ready      8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=node02,kubernetes.io/os=linux


[root@master manifests]# kubectl label nodes node01 disktype=ssd
node/node01 labeled


[root@master manifests]# kubectl get nodes --show-labels
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION   LABELS
master   Ready      master   8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=master,kubernetes.io/os=linux,node-role.kubernetes.io/master=
node01   Ready      8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,disktype=ssd,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=node01,kubernetes.io/os=linux
node02   Ready      8d    v1.18.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=node02,kubernetes.io/os=linux

• 给节点增加标签的好处：在添加资源时，可以让资源对节点有倾向性。

[root@master manifests]# kubectl explain pod.spec
    nodeSelector     节点标签选择器，在运行Pod时，可以指定该Pod运行在那类node上。
    nodeName          在运行Pod时，可以指定该Pod运行在哪个node上。

 

七、注解—annotations

• annotations与labels不同的地方在于：它不能用于挑选资源对象，仅用于为对象提供“元数据”
• annotations没有键长度和值长度的限制

[root@master manifests]# kubectl explain pod.metadata
    annotations  

 

八、Pod的生命周期：

Pod声明周期中的重要行为：

• 初始化容器
• 容器探测：liveness probe、readiness probe（定时发送这两个信号）
• post start、pre stop

上图中的probe（不管是liveness probe还是readiness probe）支持三种探测行为：

1. 执行自定义命令
2. 向指定的tcp 套接字发送请求
3. 向指定的http 服务发送请求（Get请求）

 

九、常见的Pod的状态（是master节点上的Apiserver组件，与运行Pod的Node上的Kubelet组件通信，来获取Pod的状态）

1. Pending：挂起状态（在请求创建Pod时，发现条件未满足—没有任何一个node节点能够满足Pod运行的条件）
2. Running：运行状态
3. Failed：失败
4. Succeeded：成功，但是运行的时间比较短
5. Unknown：未知状态（运行Pod的Node上的Kubelet组件运行失败）

 

十、Pod的创建过程

1、创建Pod的请求交给Apiserver组件

2、Apiserver组件先把创建请求的目标状态，保存在etcd组件中

3、Apiserver组件请求Scheduler组件，进行调度，并且把成功调度结果（运行在哪个Node之上）保存在etcd的Pod资源的状态信息中

4、目标Node上的Kubelet组件通过Apiserver组件中的Pod资源的状态信息变化，得知自己有一个新的任务。此时，此Kubelet会从Apiserver组件上拿到Pod资源创建的清单信息，根据清单在当前节点上运行Pod。并将运行Pod的结果（运行成功或者运行失败）发送给Apiserver组件，Apiserver组件会将该信息存在etcd组件中。

 

十一、Pod的重启策略

[root@master ~]# kubectl explain pod.spec
    restartPolicy              #One of Always, OnFailure（只有其状态为错误时，才会重启。如果容器是正常结束的，那么不会重启）, Never. Default to Always. 

• 如果把容器的重启策略设置为Always，那么会对系统产生莫名的压力，所以，反复重启的策略是这样的：比如第一次重启是立即完成的，第二次重启需要延时（比如等10秒再重启），第三次重启需要再延时（比如等20秒再重启）......。其中300秒（5分钟）是最长的延时时间。

 

十二、Pod的终止策略

• Pod的终止不是直接kill掉来删除的。而是，向Pod内的所有容器发送终止信号（15信号），让Pod中的容器正常终止，这个终止会给一个默认的宽限期（通常都是30秒）。如果宽限期到了，还有容器没有正常终止，那这时，会发送kill信号，强行进行终止。