Pod详解（Pod使用、容器分类、镜像拉取和容器重启策略）

目录

一、Pod基础概念

二、Pod两种使用方式

1.pause容器使得Pod中的所有容器可以共享两种资源：网络和存储

2.Kubernetes为什么设计这样的Pod概念和特殊组成结构?

三、Pod容器的分类

1.自主式Pod

2.控制器管理的Pod

四、Pod中的容器类型分3种

1.pause容器（基础容器/父容器/根容器）

2.Init容器（初始化容器）

3.应用容器（业务容器/main容器）

五、加入Init容器的使用实例

六、3种Pod容器镜像拉取策略

七、3种Pod 容器的重启策略 

---

一、Pod基础概念

        Pod是kubernetes中最小的资源管理组件，Pod也是最小化运行容器化应用的资源对象。一个Pod代表着集群中运行的一个进程。

        kubernetes中其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展Pod功能的，例如，用于管理Pod运行的StatefulSet和Deployment等控制器对象，用于暴露Pod应用的Service和Ingress对象，为Pod提供存储的PersistentVolume存储资源对象等

二、Pod两种使用方式

        一个Pod中运行一个容器。“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法；在这种使用方式中，你可以把Pod想象成是单个容器的封装，kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器。

        在一个Pod中同时运行多个容器。一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器，它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位，比如一个容器共享文件，另一个“sidecar”容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理。

        一个Pod下的容器必须运行于同一节点上。现代容器技术建议一个容器只运行一个进程，该进程在容器中PID命令空间中的进程号为1，可直接接收并处理信号，进程终止时容器生命周期也就结束了。
若想在容器内运行多个进程，需要有一个类似Linux操作系统init进程的管控类 进程，以树状结构完成多进程的生命周期管理。
运行于各自容器内的进程无法直接完成网络通信，这是由于容器间的隔离机制导致，k8s中的Pod资源抽象正是解决此类问题，Pod对象是一组容器的集合，这些容器共享Network、UTS及IPC命令空间，因此具有相同的域名、主机名和网络接口，并可通过IPC直接通信

        

        Pod资源中针对各容器提供网络命令空间等共享机制的是底层基础容器pause，基础容器(也可称为父容器)pause就是为了管理Pod容器间的共享操作，这个父容器需要能够准确地知道如何去创建共享运行环境的容器，还能管理这些容器的生命周期。为了实现这个父容器的构想，kubernetes中，用pause容器来作为一个Pod中所有容器的父容器。

这个pause容器有两个核心的功能：

• 它提供整个Pod的Linux命名空间的基础。
• 来启用PID命名空间，它在每个Pod中都作为PID为1进程(init进程) ，并回收僵尸进程。

1.pause容器使得Pod中的所有容器可以共享两种资源：网络和存储

网络:

        每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址。Pod中的所有容器共享网络空间，包括IP地址和端口。Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。Pod中的容器与外界通信时，必须分配共享网络资源(例如使用宿主机的端口映射)。

存储:

        可以Pod指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的Volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失。

2.Kubernetes为什么设计这样的Pod概念和特殊组成结构?

1.在一组容器作为一个单元的情况下，难以对整体的容器简单地进行判断及有效地进行行动。比如，一个容器死亡了，此时是算整体挂了么?那么引入与业务无关的Pause容器作为Pod的根容器，以它的状态代表着整个容器组的状态，这样就可以解决该问题

2.Pod里的多个业务容器共享Pause容器的IP，共享Pause容器挂载的Volume，这样简化了业务容器之间的通信问题，也解决了容器之间的文件共享问题

三、Pod容器的分类

1.自主式Pod

        这种Pod本身是不能自我修复的，当Pod被创建后（不论是由你直接创建还是被其他Controller），都会被Kuberentes调度到集群的Node上。直到Pod的进程终止、被删掉、因为缺少资源而被驱逐、或者Node故障之前这个Pod都会一直保持在那个Node上。Pod不会自愈。如果Pod运行的Node故障，或者是调度器本身故障，这个Pod就会被删除。同样的，如果Pod所在Node缺少资源或者Pod处于维护状态，Pod也会被驱逐

2.控制器管理的Pod

        Kubernetes使用更高级的称为Controller的抽象层，来管理Pod实例。Controller可以创建和管理多个Pod，提供副本管理、滚动升级和集群级别的自愈能力。例如，如果一个Node故障，Controller就能自动将该节点上的Pod调度到其他健康的Node上。虽然可以直接使用Pod，但是在Kubernetes中通常是使用Controller来管理Pod的。

四、Pod中的容器类型分3种

1.pause容器（基础容器/父容器/根容器）

        给容器组环境初始化，具体见上。

2.Init容器（初始化容器）

        阻塞或延迟应用容器的启动；可以为应用容器事先提供好运行环境和实用工具。

特点：有多个init容器时，是串行启动的，每个init容器都必须在下一个init容器启动前成功的完成启动、运行和退出

3.应用容器（业务容器/main容器）

        提供应用程序业务。

特点：并行启动的，要在所以Init容器成功的完成启动、运行和退出后才会启动应用容器。

五、加入Init容器的使用实例

        下面的例子定义了一个具有 2 个 Init 容器的简单 Pod。 第一个等待 myservice 启动， 第二个等待 mydb 启动。 一旦这两个 Init 容器都启动完成，Pod 将启动 spec 节中的应用容器。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup mydb.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done"]

在使用kubectl apply -f 后，Init 容器将会等待至发现名称为 mydb 和 myservice 的 Service。

如下为创建这些 Service 的配置文件：

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9376
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9377

在执行 kubectl apply -f services.yaml，创建 mydb 和 myservice 服务。

至此业务容器才能创建成功。

六、3种Pod容器镜像拉取策略

spec.containers.imagePullPolicy

• IfNotPresent : 优先使用本地已存在的镜像，如本地没有则从仓库中拉取镜像。
• Always : 总是从仓库拉取镜像，无论本地是否存在镜像。
• Never : 仅使用本地镜像，并总是不从仓库拉取镜像。

注：

image: XXX:latest 或 XXX    镜像的标签为latest或无标签时，默认的镜像拉取策略为 Always
image: XXX:yyy                    镜像的标签为非 latest 时，默认的镜像拉取策略为 IfNotPresent

七、3种Pod 容器的重启策略 

spec.restartPolicy

• Always : 当Pod中的容器退出时，总是重启容器，无论容器退出状态码如何。默认的重启策略。
• OnFailure : 当Pod中的容器异常退出（容器退出状态码非0）时，会重启容器，正常退出（容器退出状态码为0）时不重启容器。
• Never : 当Pod中的容器退出时，总是不重启容器，无论容器退出状态码如何。

注：deployment/statefulset 资源的Pod容器重启策略只能设置为Always

补：docker run容器重启策略
       docker run --restart=no|always|unless-stopped|on-failure[:n]