linux企业级运维-----＞kubernetes（3）pod资源清单

一、什么是资源清单

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

二、资源清单的格式

apiVersion: group/version #指明api资源属于哪个群组和版本，同一组群可以有多个版本
$ kubectl api-versions #查询命令
kind: #标记创建的资源类型,k8s主要支持以下资源类别
Pod,ReplicaSet,Deployment,StatefulSet,DaemonSet,Job,Cronjob •

metadata: 元数据
name: 对象名称
namespace: 对象属于那个命名空间
labels:指定资源标签,标签是一种键值数据
spec: 定义目标资源的期望状态
$ kubectl explain pod #查询帮助文档

三、资源清单

参数名	字段类型	说明
version	String	这里是指的是K8S API的版本，可以用”kubectl api-versions“命令查询
kind	string	这是指的是yaml文件定义的资源类型和角色，比如：pod
metadata	Object	元数据对象，固定值就写metedata
metadata.name	string	元数据对象的名字，这里由我们编写，比如命名Pod的名字
metadata.namespace	string	元数据对象的命名空间，由我们自身定义
Spec	Object	详细定义对象，固定值就写Spec
spec.containers[]	list	这里是Spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name	string	这里定义容器的名字
spec.containers[].image	string	这里定义要用到的镜像名称
spec.containers[].imagePullPolicy	string	定义镜像拉取策略，有Always、Never、IfNotPresent三个值可选（1）Always：意思是每次都尝试重新拉取镜像（2）Never：表示仅适用本地镜像（3）IfNotPresent：如果本地有镜像就使用本地镜像，没有就拉取在线镜像。上面三个值都没设置的话，默认是Always。
spec.containers[].command[]	list	指定容器启动命令，因为是数组可以指定多个，不指定则使用镜像打包时使用的启动命令。
spec.containers[].args[]	list	指定容器启动命令参数，因为是数组可以指定多个。
spec.containers[].workingDir	string	指定容器的工作目录
spec.containers[].volumeMounts[]	list	指定容器内部的存储卷配置
spec.containers[].volumeMounts[].name	string	指定可以被容器挂载的存储卷的名称
spec.containers[].volumeMounts[].mountPath	string	指定可以被容器挂载的存储卷的路径
spec.containers[].volumeMounts[].readOnly	string	设置存储卷路径的读写模式，ture或者false，默认是读写模式
spec.containers[].ports[]	list	指定容器需要用到的端口列表
spec.containers[].ports[].name	string	指定端口的名称
spec.containers[].ports[].containerPort	string	指定容器需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].hostPort	string	指定容器所在主机需要监听的端口号，默认跟上面containerPort相同，注意设置了hostPort同一台主机无法启动该容器的相同副本（因为主机的端口号不能相同，这样会冲突）
spec.containers[].ports[].protocol	string	指定端口协议，支持TCP和UDP，默认值为TCP
spec.containers[].env[]	list	指定容器运行前需设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name	string	指定环境变量名称
spec.containers[].env[].value	string	指定环境变量值
spec.containers[].resources	Object	指定资源限制和资源请求的值（这里开始就是设置容器的资源上限）
spec.containers[].resources.limits	Object	指定设置容器运行时资源的运行上限
spec.containers[].resources.limits.cpu	string	指定CPU的限制，单位为Core数，将用于docker run –cpu-shares参数
spec.containers[].resources.limits.memory	string	指定mem内存的限制，单位为MIB、GiB
spec.containers[].resources.requests	Object	指定容器启动和调度时的限制设置
spec.containers[].resources.requests.cpu	string	CPU请求，单位为core数，容器启动时初始化可用数量
spec.containers[].resources.requests.memory	string	内存请求，单位为MIB、GiB，容器启动的初始化可用数量
spec.restartPolicy	string	定义pod的重启策略，可选值为Always、OnFailure、Never，默认值为Always。 1.Always：pod一旦终止运行，则无论容器是如何终止的，kubelet服务都将重启它。2.OnFailure：只有pod以非零退出码终止时，kubelet才会重启该容器。如果容器正常结束（退出码为0），则kubectl将不会重启它。3.Never：Pod终止后，kubelet将退出码报告给master，不会重启该pod
spec.nodeSelector	Object	定义Node的label过滤标签，以key：value格式指定
spec.imagePullSecrets	Object	定义pull镜像时使用secret名称，以name：secretkey格式指定
spec.hostNetwork	Boolean	定义是否使用主机网络模式，默认值为false。设置True表示使用宿主机网络，不使用docker网桥，同时设置了True将无法在同一台宿主机上启动第二个副本

四、相关实验

（资源清单创建的pod不会自动更新，需要读取清单删除后再重建）
kubectl delete -f pod.yaml

1、资源清单的编写

可进入k8s官网查看相关例子
https://kubernetes.io/zh/docs/home/

kubectl api-versions#查询资源的群组和版本

在编写资源清单文件时需要指明api资源属于哪个群组和版本，我们在编写前可以先进行查询

kubectl get pod
kubectl delete deployments.apps webserver#删除已有的pod
kubectl get pod

mkdir pod
cd pod/
vim pod.yaml
----------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
----------------------------
kubectl apply -f pod.yaml 
kubectl get pod

创建pod目录并在该目录下编写文件构建资源清单pod.yaml（.yaml文件与.yml文件无区别），应用资源清单，此时可以查看到生成的pod，其中包含了由myapp镜像生成的一个副本

#在server1中查找并将busyboxplus上传到私有仓库中
docker search busyboxplus
docker pull radial/busyboxplus
docker tag radial/busyboxplus reg.westos.org/library/busyboxplus
docker push reg.westos.org/library/busyboxplus

docker save radial/busyboxplus:latest -o bp.tar打包镜像

kubectl delete -f pod.yaml
vim pod.yaml 
------------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  - name: busyboxplus
    image: busyboxplus
    stdin: true
    tty: true
--------------------------------
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod

server2中修改并应用资源清单文件，利用私有仓库中的busyboxplus镜像在生成的pod中新建一个副本，此时可以查看到pod中有两个容器副本就绪

#连接进入容器的环境（ctrl+d或exit退出）
kubectl exec -it pod-example -- sh#有两个容器未指定时默认进入第一个
kubectl exec -it pod-example -c busyboxplus -- sh#指定进入busyboxplus容器
/ # ip addr
/ # curl localhost  #实际访问还为nginx

2、ImagePollPloicy镜像拉取策略

vim pod.yaml 
---------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
----------------------------
kubectl apply -f pod.yaml 
kubectl get pod
kubectl describe pod pod-example #查看pod的详细信息

编辑资源清单，设置拉取策略imagePullPolicy为IfNOtPresent，当本地不存在时再拉取镜像，读取应用资源清单重新创建pod，此时查看pod的详细信息可以看到未重复拉取镜像

3、containerPort+hostPort容器端口映射

vim pod.yaml 
-------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      hostPort: 80
      containerPort: 80
--------------------------------
kubectl apply -f pod.yaml 
kubectl get pod -o wide

编辑资源清单，指定生成的pod中容器副本需要监听的端囗号containerPort，指定容器所在主机需要监听的端囗号hostPort，默认跟containerPort相同

读取应用资源清单重新创建pod，查看Pod资源的额外信息得到容器运行在哪个节点上，去该节点主机上可以查看到端口映射设置成功

4、resources资源限制

vim pod.yaml 
-------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
      - name: http
        hostPort: 80
        containerPort: 80
    resources:
      limits: #资源运行上限
        cpu: 0.5
        memory: 200Mi
      requests: #资源运行下限
        cpu: 0.2
        memory: 100Mi
---------------------------------
kubectl apply -f pod.yaml 
kubectl get pod
kubectl describe pod pod-example

编辑资源清单，指定容器运行时资源的运行下限resources.requests和上限resources.limits


可以看到资源限制设定成功

5、nodeSelector强制调度

kubectl get pod -o wide
vim pod.yaml
--------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: server3#调度节点到server3上
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ......
-----------------------------------
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod -o wide

访问节点ip和server3都可以成功

6、hostNetwork主机网络模式

vim pod.yaml
-------------------------------
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  nodeSelector:
    disktype: ssd
  hostNetwork: true
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
      - name: http
        hostPort: 80
        containerPort: 80
------------------------------------
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl label nodes server3 disktype=ssd
kubectl get pod -o wide#查看Pod资源的额外信息

设置主机网络模式hostNetwork值为true即使用宿主机网络，读取应用资源清单重新创建pod查看Pod资源的额外信息可以看到pod的ip为其运行节点主机的ip，curl访问该ip，可以成功访问pod中容器副本的默认发布页面
注意：设置了hostNetwork值为true将无法在同一台宿主机上启动该容器的第二个副本

7、restartPolicy重启策略

利用busybox镜像新建一个pod，设置其重启策略为Never，终止运行后查看Pod的信息可以看到这一新建pod没有被k8s重启
删除busybox后重建，不指定其重启策略时默认值为Always，即一旦pod终止运行，则无论容器是如何终止的，k8s检测到容器关闭会将其自动重启，使用提示命令可以再次进入容器