Kubernetes(K8s)之Pod

1.Pod概述

        Pod 是 k8s 系统中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最
小资源对象模型，也是在 k8s 上运行容器化应用的资源对象，其他的资源对象都是用来支
撑或者扩展 Pod 对象功能的，比如控制器对象是用来管控 Pod 对象的，Service 或者
Ingress 资源对象是用来暴露 Pod 引用对象的，PersistentVolume 资源对象是用来为 Pod
提供存储等等，k8s 不会直接处理容器，而是 Pod，Pod 是由一个或多个 container 组成。
        Pod 是 Kubernetes 的最重要概念，每一个 Pod 都有一个特殊的被称为”根容器“的 Pause
容器。Pause 容器对应的镜 像属于 Kubernetes 平台的一部分，除了 Pause 容器，每个 Pod
还包含一个或多个紧密相关的用户业务容器。

（1）d Pod s vs  应用
每个 Pod 都是应用的一个实例，有专用的 IP
（2 ）d Pod s vs  容器
一个 Pod 可以有多个容器，彼此间共享网络和存储资源，每个 Pod 中有一个 Pause 容器保
存所有的容器状态， 通过管理 pause 容器，达到管理 pod 中所有容器的效果
（3）d Pod s vs  节点
同一个 Pod 中的容器总会被调度到相同 Node 节点，不同节点间 Pod 的通信基于虚拟二层网
络技术实现
（4）d Pod s vs  Pod
普通的 Pod 和静态 Pod 

2.Pod特性

（1）资源共享
一个 Pod 里的多个容器可以共享存储和网络，可以看作一个逻辑的主机。共享的如
namespace,cgroups 或者其他的隔离资源。
多个容器共享同一 network namespace，由此在一个 Pod 里的多个容器共享 Pod 的 IP 和
端口 namespace，所以一个 Pod 内的多个容器之间可以通过 localhost 来进行通信,所需要
注意的是不同容器要注意不要有端口冲突即可。不同的 Pod 有不同的 IP,不同 Pod 内的多
个容器之前通信，不可以使用 IPC（如果没有特殊指定的话）通信，通常情况下使用 Pod
的 IP 进行通信。
一个 Pod 里的多个容器可以共享存储卷，这个存储卷会被定义为 Pod 的一部分，并且可
以挂载到该 Pod 里的所有容器的文件系统上。
（2）生命周期短暂
Pod 属于生命周期比较短暂的组件，比如，当 Pod 所在节点发生故障，那么该节点上的 Pod
会被调度到其他节点，但需要注意的是，被重新调度的 Pod 是一个全新的 Pod,跟之前的
Pod 没有半毛钱关系。
（3）平坦的网络
K8s 集群中的所有 Pod 都在同一个共享网络地址空间中，也就是说每个 Pod 都可以通过其
他 Pod 的 IP 地址来实现访问。

3.Pod定义

（1）下面是 yaml 文件定义的 Pod 的完整内容

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: //元数据
name: string
namespace: string
labels:
-name: string
annotations:
-name: string
spec:
containers: //pod 中的容器列表，可以有多个容器
- name: string //容器的名称
image: string //容器中的镜像
imagesPullPolicy: [Always|Never|IfNotPresent]//获取镜像的策略，默认值为
Always，每次都尝试重新下载镜像
command: [string] //容器的启动命令列表（不配置的话使用镜像内部的命令） args:
[string] //启动参数列表
workingDir: string //容器的工作目录 volumeMounts: //挂载到到容器内部的存储
卷设置
-name: string
mountPath: string //存储卷在容器内部 Mount 的绝对路径 readOnly: boolean //
默认值为读写
ports: //容器需要暴露的端口号列表
-name: string
containerPort: int //容器要暴露的端口
hostPort: int //容器所在主机监听的端口（容器暴露端口映射到宿主机的端口，设置
hostPort 时同一 台宿主机将不能再启动该容器的第 2 份副本）
protocol: string //TCP 和 UDP，默认值为 TCP env: //容器运行前要设置的环境
列表
-name: string value: string
resources:
limits: //资源限制，容器的最大可用资源数量 cpu: Srting
memory: string
requeste: //资源限制，容器启动的初始可用资源数量 cpu: string
memory: string
livenessProbe: //pod 内容器健康检查的设置 exec:
command: [string] //exec 方式需要指定的命令或脚本 httpGet: //通过 httpget 检
查健康
path: string port: number host: string scheme: Srtring httpHeaders:
- name: Stirng value: string
tcpSocket: //通过 tcpSocket 检查健康
port: number initialDelaySeconds: 0//首次检查时间 timeoutSeconds: 0 //检查超时
时间
periodSeconds: 0 //检查间隔时间
successThreshold: 0
failureThreshold: 0 securityContext: //安全配置
privileged: falae
restartPolicy: [Always|Never|OnFailure]//重启策略，默认值为 Always
nodeSelector: object //节点选择，表示将该 Pod 调度到包含这些 label 的 Node 上，以
key:value 格式指定
imagePullSecrets:
-name: string
hostNetwork: false //是否使用主机网络模式，弃用 Docker 网桥，默认否
volumes: //在该 pod 上定义共享存储卷列表
-name: string emptyDir: {} hostPath:
path: string secret:
secretName: string item:
-key: string path: string
configMap: name: string items:
-key: string
path: string

  4 .Pod的基本使用方法

         在 kubernetes 中对运行容器的要求为：容器的主程序需要一直在前台运行，而不是后台运
行。应用需要改造成前 台运行的方式。如果我们创建的 Docker 镜像的启动命令是后台执行程序，则在 kubelet 创建包含这个容器的 pod 之 后运行完该命令，即认为 Pod 已经结束，将立刻销毁该 Pod。如果为该 Pod 定义了 RC，则创建、销毁会陷入一个无 限循环的过程中。Pod 可以由 1 个或多个容器组合而成。

（1）一个容器组成的Pod 的yaml 

# 一个容器组成的 Pod
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:
name: mytomcat labels:
name: mytomcat spec:
containers:
- name: mytomcat image: tomcat ports:
- containerPort: 8000

（2）多个容器组成的Pod的yaml 

#两个紧密耦合的容器
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:
name: myweb labels:
name: tomcat-redis
spec:
containers:
-name: tomcat image: tomcat ports:
-containerPort: 8080
-name: redis image: redis ports:
-containerPort: 6379

（3）Pod相关命令

创建pod

kubectl create -f xxx.yaml

查看

kubectl get pod/po 
kubectl get pod/po  -o wide
kubectl describe pod/po 

删除

kubectl delete -f pod pod_name.yaml
kubectl delete pod --all/[pod_name]

5.Pod的分类

Pod有两种类型

（1）普通Pod

        普通 Pod 一旦被创建，就会被放入到 etcd 中存储，随后会被 Kubernetes Master 调度到某
个具体的 Node 上并进行绑定，随后该 Pod 对应的 Node 上的 kubelet 进程实例化成一组相
关的 Docker 容器并启动起来。在默认情 况下，当 Pod 里某个容器停止时，Kubernetes 会
自动检测到这个问题并且重新启动这个 Pod 里某所有容器， 如果 Pod 所在的 Node 宕机，
则会将这个 Node 上的所有 Pod 重新调度到其它节点上。

（2）静态Pod

        静态 Pod 是由 kubelet 进行管理的仅存在于特定 Node 上的 Pod,它们不能通过 API Server
进行管理，无法与 ReplicationController、Deployment 或 DaemonSet 进行关联，并且
kubelet 也无法对它们进行健康检查。

6.Pod生命周期和重启策略

（1）Pod的状态

状态值	说明
Pending	API Server已经创建了该Pod，但Pod中的一个或多个容器还没有创建，包括镜像下载过程
Running	Pod内所有的容器已创建，且至少一个容器处于运行状态、正在启动状态或正在重启状态
Completed	Pod内所有的容器均成功执行退出，且不会再重启
Failed	Pod内所有容器均已退出，但至少一个容器退出失败
Unknown	由于某种原因无法获取Pod状态，例如网络通信不畅

（2）Pod重启策略

Pod的重启策略包括Always、OnFailure和Never，默认值是Always。

重启策略	说明
Always	当容器失效时，由Kubelet自动重启该容器
OnFailure	当容器终止运行且退出码不为0时，由Kubelet自动重启该容器
Never	不论容器运行状态如何，Kubelet都不会重启该容器

7.Pod资源配置

        每个 Pod 都可以对其能使用的服务器上的计算资源设置限额，Kubernetes 中可以设置限额
的计算资源有 CPU 与 Memory 两种，其中 CPU 的资源单位为 CPU 数量,是一个绝对值而非相
对值。Memory 配额也是一个绝对值，它的单 位是内存字节数。

        Kubernetes 里，一个计算资源进行配额限定需要设定以下两个参数： Requests 该资源最
小申请数量，系统必须满足要求 Limits 该资源最大允许使用的量，不能突破，当容器试
图使用超过这个量的资源时，可能会被 Kubernetes Kill 并重启

举例

sepc
containers:
- name: db
image: mysql
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"

上述代码表明 MySQL 容器申请最少 0.25 个 CPU 以及 64MiB 内存，在运行过程中容器所能使
用的资源配额为 0.5 个 CPU 以及 128MiB 内存。