Kubernetes-K8S学习笔记之Pod（二）

二. Pod介绍

1. 基本感念

在Kubernetes中，Pod是调度的最小元素，它有网络，有存储。一个Pod封装一个或多个应用容器、存储资源、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。Pod中的每个容器共享网络命名空间（包括IP与端口），Pod内的容器可以使用localhost相互通信。Pod可以指定一组共享存储卷Volumes，Pod中所有容器都可以访问共享的Volumes，Volumes用于数据持久化，防止容器重启丢失数据。

• 单容器Pod，最常见的应用方式。
• 多容器Pod，Kubernetes会保证所有的容器都在同一台物理主机或虚拟主机中运行。多容器Pod是相对高阶的使用方式，除非应用耦合特别严重，一般不推荐使用这种方式。一个Pod内的容器共享IP地址和端口范围，容器之间可以通过 localhost 互相访问。

Pod并不提供保证正常运行的能力，因为可能遭受Node节点的物理故障、网络分区等等的影响，整体的高可用是Kubernetes集群通过在集群内调度Node来实现的。通常情况下我们不要直接创建Pod，一般都是通过Controller来进行管理

Pod存在意义

（1）创建容器使用docker， docker一个容器中包含一个进程，一个进程对应一个应用程序。Pod是多进程设计，运行多个容器，多个应用程序。

（2）Pod存在为了亲密性应用

• 两个应用之间进行交互
• 网络之间调用
• 两个应用需要频繁调用

2. Pod的生命周期

像单独的容器应用一样，Pod并不是持久运行的。Pod创建后，Kubernetes为其分配一个UID，并且通过Controller调度到Node中运行，然后Pod一直保持运行状态直到运行正常结束或者被删除。在Node发生故障时，Controller负责将其调度到其他的Node中。Kubernetes为Pod定义了几种状态，分别如下：

• Pending，Pod已创建，正在等待容器创建。经常是正在下载镜像，因为这一步骤最耗费时间。
• Running，Pod已经绑定到某个Node并且正在运行。或者可能正在进行意外中断后的重启。
• Succeeded，表示Pod中的容器已经正常结束并且不需要重启。
• Failed，表示Pod中的容器遇到了错误而终止。
• Unknown，因为网络或其他原因，无法获取Pod的状态。

3. 如何对Pod进行健康检查

Kubernetes利用Handler功能，可以对容器的状况进行探测，有以下三种形式。

• ExecAction：在容器中执行特定的命令。
• TCPSocketAction：检查容器端口是否可以连接。
• HTTPGetAction：检查HTTP请求状态是否正常。

4. Pod带来的好处

• Pod做为一个可以独立运行的服务单元，简化了应用部署的难度，以更高的抽象层次为应用部署管提供了极大的方便。
• Pod做为最小的应用实例可以独立运行，因此可以方便的进行部署、水平扩展和收缩、方便进行调度管理与资源的分配。
• Pod中的容器共享相同的数据和网络地址空间，Pod之间也进行了统一的资源管理与分配。

5. 常用Pod管理命令

Pod的配置信息中有几个重要部分，apiVersion、kind、metadata、spec以及status。其中apiVersion和kind是比较固定的，status是运行时的状态，所以最重要的就是metadata和spec两个部分。

以下为demo配置文件， demo.yml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: demo-pod
  labels:
    app: bash
    tir: backend
spec:
  containers:
  - name: bash-container
    image: docker.io/busybox
    command: ['sh', '-c', 'echo Hello Kubernetes! && sleep 3600']

5.1 创建

利用kubectl命令行管理工具，我们可以直接在命令行通过配置文件创建。如果安装了Dashboard图形管理界面，还可以通过图形界面创建Pod。因为最终Pod的创建都是落在命令上的，这里只介绍如何使用kubectl管理工具来创建。

使用配置文件的方式创建Pod。

kubectl create -f demo.yml 

5.2 查看配置

如果想了解一个正在运行的Pod的配置，可以通过以下命令获取。

kubectl get pod first-pod -o yaml

5.3 查看日志

kubectl logs demo-pod

如果Pod中有多个容器，查看特定容器的日志需要指定容器名称

kubectl logs pod-name -c container-name

5.4 标签管理

标签是Kubernetes管理Pod的重要依据，我们可以在demo.yaml文件中 metadata 中指定，也可以通过命令行进行管理。

• 显示Pod的标签

kubectl get pods --show-labels

• 根据标签来查询Pod

kubectl get pods -l tir=backend --show-labels

• 增加标签

kubectl label pod demo-pod tir=frontend

• 修改标签

kubectl label pod demo-pod tir=unkonwn --overwrite

• 可以将标签显示为列

kubectl get pods -L app,tir

标签是Kubernetes中非常强大的一个功能，Node节点也可以增加标签，再利用Pod的标签选择器，可以将Pod分配到不同类型的Node上。

5.5 删除Pod

kubectl delete pods demo-pod

也可以根据标签选择器删除

kubectl delete pods -l tir=backend

6. Pod Preset

利用这个特性，可以在Pod启动过程中向Pod中注入密码 Secrets、存储 Volumes、挂载点 Volume Mounts和环境变量。通过标签选择器来指定Pod。利用这个特性，Pod Template的维护人员就不需要为每个Pod显示的提供相关的属性。

具体的工作步骤

• 检查所有可用的ProdPresets
• 检查是否有ProdPreset的标签与即将创建的Pod相匹配
• 将PodPreset中定义的参数与Pod定义合并
• 如果参数合并出错，则丢弃ProPreset参数，继续创建Pod
• 为Pod增加注解，表示层被ProdPreset修改过，形式为

podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset--preset name>: ""

对于 Env、EnvFrom、VolumeMounts Kubernetes修改Container Spec，对于Volume修改Pod Spec。

7. Pod 中断

7.1 计划内中断

• 删除部署 Deployment或者其他控制器
• 更新部署模版导致的Pod重启
• 直接删除Pod
• 集群的缩容
• 手工移除

7.2 计划外中断

• 硬件故障、物理节点宕机
• 集群管理员误删VM
• 云供应商故障导致的主机不可用
• Kernel panic
• 集群网络分区导致节点消失
• 资源耗尽导致的节点剔除

8. Pod 调度策略

• Pod资源限制

sepc 
	containers: 
    - name: db 
    	image: mysql 
		resources: 
        	requests: #调度限制，根据request找到足够的node节点进行调度
            	memory: "64Mi" 
                cpu: "250m" 
            limits: #最大限制0
            	memory: "128Mi" 
                cpu: "500m"

• 节点选择器标签调度

sepc 
	nodeSelector: 
		env_role:dev  #k8s标签

• 节点亲和性调度
• 基于Taint（污点）驱逐