Kubernetes 0-1 了解Pod

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Pod介绍

Pod，是K8S对象模型中的最小单元，Pod里面包含着一组容器（单个容器或多个紧密耦合的容器），这时候Pod可以理解为一个机器，而Pod里面的容器则理解为该机器里面的进程。

Pod的容器运行时由容器引擎提供，默认的容器引擎是Docker；并且K8S管理的是Pod，而不是容器。

一个Pod内部的容器共享：

• 存储：一个Pod可以指定一组共享存储卷。
• 网络：每个Pod分配一个唯一IP（集群内IP），共享网络命名空间，包括 IP 地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost互相通信，集群内Pod与Pod通信可以使用Pod分配的IP，但是由于Pod的IP是随机分配的，这种互通信的方式不太适合使用。

尽管一个Pod内可以包含多个Pod，但我们在部署应用容器时的最佳实践是一个Pod里面只包含一个应用容器作为主容器，其他容器为主容器服务，称之为辅助容器。例如主容器崩溃了，会有一个辅助容器去重启主容器。辅助容器可以有也可以没有，因为Pod里面容器的生命周期可以被Pod的生命周期取代，而Pod的生命周期可以通过Pod管理器来管理维护。

将我们应用服务隔离单独部署在Pod的好处可以罗列以下：

• Pod可以分别的调度到各个K8S节点，充分利用了节点的计算资源；
• 方便我们单独为某个应用服务做扩缩操作。

Pod创建

在K8S集群中一般不会直接单独创建Pod，而是通过Pod管理器。如果单独创建Pod，Pod的进程被结束的话，Pod就永远被删除；使用Pod管理器创建出来的Pod，Pod管理器会负责保证Pod按期调度，即使Pod被删除，也会重新被调度起来。简而言之，Pod的生存由Pod管理器全权负责。

Pod管理器包含很多种，由很早的ReplicationController过渡到ReplicaSet再过渡到当前普遍使用的Deployment，其实这三者能做的事情是类似的，都是调度和监视Pod列表，保证Pod列表与声明的数量和其他期望相符。

除此之外还有其他的管理器：

• StatefuleSet：带状态的Pod管理器，需要持久存储数据，一般用于创建数据库类型的应用实例，如mysql，redis；
• DaemonSet：每个符合条件的Node都分配一个Pod，一般用于创建agent服务，如日志收集组件，指标数据收集组件等。

一般通过以下方式创建Pod

• 单行命令创建Pod

kubectl run nginx --image=nginx:latest --replicas=2

以上命令实际上是创建了一个Deployment资源和由其管理的2个Pod。

• 定义资源清单，创建Pod

以yaml或者json格式定义Pod资源，大都选择yaml。如果你使用VSCode的话，那么Kubernetes Support插件会成为你的利器。

我们先定义个一个Pod的资源文件pod-sample.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    name: nginx
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
      imagePullPolicy: Always
      restartPolicy: Never
      resources:
        requests:
          memory: "128Mi"
          cpu: "256m"
        limits:
          memory: "256Mi"
          cpu: "512m"
      ports:
        - containerPort: 80

以上是一个简单的Pod定义文件，我们可以从这个文件得到这些信息：

• 运行nginx镜像，作为Pod的主容器，向外暴露80端口；
• 每次启动这个Pod都会从网络拉取镜像；
• 如果主容器不小心挂了，则不会被重启；
• 容器启动需要的最小资源和运行最大资源。

然后通过kubectl命令创建（下面这行命令也适用于更新Pod）：

kubectl apply -f pod-sample.yaml

查看Pod：

kubectl get pod -o wide

通过查看Pod的描述、Pod里面容器的运行日志，或直接进入Pod容器分析定位问题：

# 描述Pod详情
kubectl describe pod 
# 查看Pod容器控制台运行日志
kubectl logs 
# 进入Pod
kubectl exec -it  -c  -- 

删除Pod：

kubectl delete -f pod-sample.yaml
kubectl delete pod 

Pod字段

通过以下命令查看定义Pod资源的字段即作用：

kubectl explain pod
kubectl explain pod.spec

对一些字段简单介绍一下：

imagePullPolicy

镜像拉取策略，有三种，Always、IfNotPresent、Never

• Always：每次都拉取最新镜像，默认策略；
• IfNotPresent：如果Pod被调度的Node上已经存在镜像了则直接使用镜像，不存在在拉取；
• Never：只使用Node上的镜像，即使不存在也不拉取。

restartPolicy

Pod重启策略，有三种：Always、OnFaliure、Never

• Always：Pod只要终止运行，kubelet就会重启它；
• OnFaliure：Pod非正常终止，退出码不为零，kubelet就会重启它，正常退出不会重启；
• Never：退出了就不重启。

nodeSelector

定义Lable对，选择调度到拥有该Label对的Node节点。

livenessProbe

存活指针，可以理解为Pod内容器运行的健康检查，如果健康检查没通过，则重启Pod内容器，这里面的内容有点多，有机会详细讲。

readinessProbe

就绪指针，也是通过健康检查机制，对外呈现Pod的就绪状态，如果健康检查通过，Pod状态为就绪，可以接受外部流量请求。流量无法转发到非就绪状态的Pod。

command

容器启动时的命令列表，和Dockerfile中定义的CMD作用一样。

args

容器启动命令的参数。

env

容器内的环境变量列表，和Dockerfile中定义的ENV作用一样。

resource

可以定义容器启动的最小字段和运行最大分配资源，对Pod的资源使用的控制。