【云原生丨Kubernetes系列⑦】深入学习静态 Pod ( Static Pod )

写在前面

在Kubernetes集群中除了我们经常使⽤到的普通的 Pod 外，还有⼀种特殊的 Pod，叫做 Static Pod ，就是我们说的静态 Pod，静态 Pod 有什么特殊的地⽅呢？

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静态Pod

静态 Pod 直接由特定节点上的 kubelet 进程来管理，不通过 master 节点上的 apiserver 。⽆法与我们常⽤的控制器 Deployment 或者DaemonSet进⾏关联，它由 kubelet 进程⾃⼰来监控，当 pod 崩溃时重启该 pod ， kubelete 也⽆法对他们进⾏健康检查。静态 pod 始终绑定在某⼀个 kubelet ，并且始终运⾏在同⼀个节点上。

kubelet 会⾃动为每⼀个静态 pod 在 Kubernetes 的 apiserver 上创建⼀ 个镜像 Pod（Mirror Pod），因此我们可以在 apiserver 中查询到该 pod，但是不能通过 apiserver 进⾏控制（例如不能删除）。

最常见的 Static Pod：

• etcd
• kube-apiserver
• kube-controller-manager
• kube-scheduler

创建静态 Pod 有两种⽅式：配置⽂件和 HTTP 两种⽅式。

• HTTP： kubelet 周期地从采用--manifest-url参数指定的地址下载文件，并且将它翻译成JSON/YAML格式的Pod定义(实际与下面差距不大只是增加了下账的步骤)
• 配置文件：kubelet 启动时采用--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests指定yaml文件存放目录 会定期扫描这个目录，并根据这个目录下的 .yaml 或 .json 文件进行创建和更新操作

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配置文件创建静态 Pods

配置⽂件就是放在特定⽬录下的标准的 JSON 或 YAML 格式的 pod 定义⽂件。⽤kubelet --pod- manifest-path=来启动 kubelet 进程，kubelet 定期的去扫描这个⽬录，根据这个⽬录下出现或消失的 YAML/JSON ⽂件来创建或删除静态 pod。
⽐如我们在 node01 这个节点上⽤静态 pod 的⽅式来启动⼀个 nginx 的服务。我们登录到node01节点 上⾯，可以通过下⾯命令找到kubelet对应的启动配置⽂件

$ systemctl status kubelet 

配置⽂件路径为：

$ /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

打开这个⽂件我们可以看到其中有⼀条如下的环境变量配置：

Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allow- privileged=true"

所以如果我们通过 kubeadm 的⽅式来安装的集群环境，对应的 kubelet 已经配置了我们的静态 Pod ⽂件的路径，那就是 /etc/kubernetes/manifests ，所以我们只需要在该⽬录下⾯创建⼀个标准的 Pod 的 JSON 或者 YAML ⽂件即可：

如果你的 kubelet 启动参数中没有配置上⾯的 --pod-manifest-path 参数的话，那么添加上这个参数然 后重启 kubelet 即可。

[root@ node01 ~] $ cat <<EOF >/etc/kubernetes/manifest/static-web.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
name: static-web 
labels: 
app: static 
spec: 
containers: 
- name: web 
image: nginx 
ports: 
- name: web 
containerPort: 80 
EOF 

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通过 HTTP 创建静态 Pods

kubelet 周期地从 –manifest-url= 参数指定的地址下载⽂件，并且把它翻译成 JSON/YAML 格式的 pod 定义。此后的操作⽅式与–pod-manifest-path=相同，kubelet 会不时地重新下载该⽂件，当⽂件 变化时对应地终⽌或启动静态 pod。

静态pods的动作⾏为

kubelet 启动时，由--pod-manifest-path= or --manifest-url=参数指定的⽬录下定义的所有 pod 都 会⾃动创建，例如，我们示例中的 static-web。（可能要花些时间拉取nginx 镜像，耐⼼等待…）

[root@node01 ~] $ docker ps 
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 
f6d05272b57e nginx:latest "nginx" 8 minutes ago Up 8 minutes k8s_web.6f802a 
f4_static-web-fk-node1_default_67e24ed9466ba55986d120c867395f3c_378e5f3c 

现在我们通过 kubectl ⼯具可以看到这⾥创建了⼀个新的镜像 Pod：

[root@node01 ~] $ kubectl get pods 
NAME READY STATUS RESTARTS AGE 
static-web-my-node01 1/1 Running 0 2m 

静态 pod 的标签会传递给镜像 Pod，可以⽤来过滤或筛选。 需要注意的是，我们不能通过 API 服务器 来删除静态 pod（例如，通过kubectl命令），kebelet 不会删除它。

[root@node01 ~] $ kubectl delete pod static-web-my-node01 
[root@node01 ~] $ kubectl get pods 
NAME READY STATUS RESTARTS AGE 
static-web-my-node01 1/1 Running 0 12s 

我们尝试⼿动终⽌容器，可以看到kubelet很快就会⾃动重启容器。

[root@node01 ~] $ docker ps 
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED ... 
5b920cbaf8b1 nginx:latest "nginx -g 'daemon of 2 seconds ago ... 

静态pods的动态增加和删除

运⾏中的kubelet周期扫描配置的⽬录（我们这个例⼦中就是/etc/kubernetes/manifests）下⽂件的变 化，当这个⽬录中有⽂件出现或消失时创建或删除pods。

[root@node01 ~] $ mv /etc/kubernetes/manifests/static-web.yaml /tmp 
[root@node01 ~] $ sleep 20 
[root@node01 ~] $ docker ps 
// no nginx container is running 
[root@node01 ~] $ mv /tmp/static-web.yaml /etc/kubernetes/manifests 
[root@node01 ~] $ sleep 20 
[root@node01 ~] $ docker ps 
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED ... 
e7a62e3427f1 nginx:latest "nginx -g 'daemon of 27 seconds ago 

其实我们⽤ kubeadm 安装的集群，master 节点上⾯的⼏个重要组件都是⽤静态 Pod 的⽅式运⾏的， 我们登录到 master 节点上查看/etc/kubernetes/manifests⽬录：

[root@master ~]# ls /etc/kubernetes/manifests/ 
etcd.yaml kube-apiserver.yaml kube-controller-manager.yaml kube-scheduler.yaml

现在明⽩了吧，这种⽅式也为我们将集群的⼀些组件容器化提供了可能，因为这些 Pod 都不会受到 apiserver 的控制，不然我们这⾥ kube-apiserver 怎么⾃⼰去控制⾃⼰呢？万⼀不⼩⼼把这个 Pod 删 掉了呢？所以只能有 kubelet ⾃⼰来进⾏控制，这就是我们所说的 静态 Pod。