K8s 之 Pod 入门

Pod 概述

• Pod：是容器的集合
• Pod 是 Kubernetes 中的最小调度单元，一个 Pod 封装一个容器（也可以封装多个容器），Pod 里的容器共享存储、网络等。也就是说，可以把整个 pod 看作虚拟机，然后每个容器相当于运行在虚拟机的进程。
• 同一个 pod 里的所有容器都被统一安排和调度。
• 可以把 pod 看成是一个“豌豆荚”，里面有很多“豆子”（容器）。一个豌豆荚里的豆子，它们吸收着共同的营养成分、肥料、水分等，Pod 和容器的关系也是一样，Pod 里面的容器共享 pod 的空间、资源、网络、存储等。

• 网络: 每一个 Pod 都会被指派一个唯一的 Ip 地址，在 Pod 中的每一个容器共享网络命名空间，包括 Ip 地址和网络端口。在同一个 Pod 中的容器可以通过 locahost 进行互相通信。当 Pod 中的容器需要与 Pod 外的实体进行通信时，则需要通过端口等共享的网络资源进行通信。
• 存储: 在 Pod 中所有的容器能够访问共享存储卷，允许这些容器共享数据。

• pod 是 k8s 的最小调度单元，容器包含在 pod 中，一个 pod 中有一个 pause 容器和若干个业务容器，而容器是单独的一个容器，简而言之，pod 是一组容器的集合。
  pod 相当于逻辑主机，每个 pod 都有自己的 ip 地址
  pod 内的容器共享相同的 ip 和端口
  默认情况下，每个容器的文件系统与其他容器完全隔离

• 什么是 pause 容器？
  
  每个 Pod 里运行着一个特殊的被称之为 Pause 的容器，其他容器则为业务容器，这些业务容器共享Pause 容器的网络栈和 Volume 挂载卷，因此他们之间通信和数据交换更为高效，在设计时可以充分利用这一特性将一组密切相关的服务进程放入同一个 Pod 中。同一个 Pod 里的容器之间仅需通过localhost 就能互相通信。

• pod、k8s 集群和容器有什么区别？

• 什么是容器？
  容器的定义是一个包，其中有要执行的程序及其所有依赖关系，如操作系统、代码、运行时、系统库等，所有这些都绑定在一个盒子中。运行容器化的应用程序，尤其是在生产环境中，需要进行编排。这样就可以实现批量管理容器

• Docker 是容器中的代表，当 Docker 容器最早流行时，它们主要运行在一台计算机上（个人电脑），当人们清楚地认识到可以用容器代替虚拟机来运行应用程序时，它们开始在许多计算机上运行，因此就产生了管理许多容器的需要。

• 像 Kubernetes 这样的容器编排工具，其作用是使你能够自动化管理和调度由单个容器定义的应用程序，尤其是在微服务架构中，你可能会运行几十个或数百个，甚至数千个临时容器。对于许多团队来说，手动完成这项工作并不可取。因此需要对这些容器进行编排。

• 什么是 pod？
  在 Kubernetes 中部署应用时，都是以 pod 进行调度的，它们基本上是单个容器的包装或房子。从某种意义上说，容器的容器。 pod 是一个逻辑包装实体，用于在 K8s 集群上执行容器。可以把每个pod 想象成一个透明的包装，为容器提供一个插槽。pod 是 Kubernetes 最小的可部署单位。pod 是一组一个或多个容器，具有共享的存储/网络资源，以及如何运行容器的规范。因此，最简单地说，pod 是一个容器如何在 ubernetes 中“用起来”的机制。

• 什么是集群？
  集群是 Kubernetes 基本架构的核心：如果运行 Kubernetes，那么至少运行一个集群。
  它们有一种共生关系：容器→pod→集群。
  ——容器在 pod 中逻辑化地运行；
  ——集群上运行一组相关或无关的 pod。pod 是集群上的一个复制单元；
  ——一个集群可以包含许多相关或不相关的 pod，它们分组在被称为命名空间的逻辑边界里

• 什么是节点？
  它存在于 pod 和集群之间。在 Kubernetes 中，节点本质上是托管 pod 的机器，可以是物理机也可以是虚拟机

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• Pod 如何管理多个容器
• 在一个 Pod 中同时运行多个容器是一种比较高级的用法，只有当你的容器需要紧密配合协作的时候才考虑用这种模式。例如，一个 pod 里有两个容器，这两个容器是共享存储卷的，有一个容器作为 web服务器运行，另一个容器是为了给 web 服务提供配置文件的，如下图所示：

• 自主式 Pod 和控制器管理的 Pod

• 自主式 pod：
  在 k8s 中，部署 pod 的时候，基本上都是使用控制器管理，那如果不使用控制器，也可以直接定义一个 pod 资源，那么就是 pod 自己去控制自己，这样的 pod 称为自主式 pod
• K8s 集群一个节点最多可以运行多少 pod?
  默认为110 个 可以修改为200或更多（视服务器资源决定）

• 如何创建一个自主式 Pod？

• vim pod.yaml

  

• 上面定义的 pod.yaml 中，kind: Pod，这就是直接定义了一个 pod 资源，就是自主式 pod
• 更新资源清单文件
• kubectl apply -f pod.yaml

  

• 如果不小心删除这个 pod 的话，会怎么样呢？
• kubectl delete pod tomcat-pod

  

• 可以看到，把 自主式 pod 删除之后， 不会再创建一个新的 pod，而是彻底从机器上删除了，这种自主式 pod 适合测试环境或者非核心业务场景，如果生产环境用自主式 pod 部署应用，那是存在风险的，所以，平时管理 Pod 都是通过控制器去管理。

• 控制器管理的 Pod

• 生产环境中可以用控制器创建和管理多个 pod。
• 控制器在 pod 失败的情况下可以处理副本、更新以及自动修复。
• 控制器可以指定创建的 pod 副本数，使其管理的 pod 始终维持在指定副本数量，例如，如果某个节点发生故障，则控制器会注意到该节点上的 Pod 已停止工作，并创建一个新的 pod 替换有故障的 Pod。调度程序将替换的 Pod 放置到健康的节点上。

• 可以使用 Deployment、Statefulset、Daemonset、Job 等控制器管理 pod

• 如何通过控制器管理 Pod？
• 控制器是通过创建 pod 模板来创建和管理 pod 的，PodTemplate 是用于创建 pod 的规范，并且包含在 Deployment 等控制器中。每个控制器使用自己内部的 Pod 模板来创建实际的 Pod。

• 通过 Deployment 创建一个 pod 资源

• vim deployment.yaml

  

• kubectl apply -f deployment.yaml

  

• 看到创建 deployment 资源的时候，会生成 rs 和相应的 pod
  
• 假如误删除其中一个 pod：nginx-test-544744fc75-ssvpj
• kubectl delete pods nginx-test-544744fc75-ssvpj
  
• 通过上面可以发现，删除一个 pod 之后，控制器会自动生成一个新的 pod

• 如果创建失败，检查你的计算节点上是否有 相应的 image

  

  

•  注意如果删除了 Deployment，那么相应的pod也会自动删除，操作的时候要谨慎！！！
  

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• Pod 资源清单的定义方法

• pod 资源清单配置基础
• 在创建 pod 的时候，可以通过写资源清单文件去实现，Pod 资源清单文件中有几个重要的部分：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

• 查看 pod 中包含哪些字段，可以使用 kubectl explain 命令： 
• kubectl explain pod
   

  KIND:     Pod    
  VERSION:  v1  

DESCRIPTION:
     Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is
     created by clients and scheduled onto hosts.

FIELDS:
   apiVersion    

•  apiVersion: v1  #属性名：属性值；
  v1 表示我们定义的 pod 属于 k8s 哪个 api 的版本，一般 apiversion 后面的值的格式是 group/version，如果 group 省略，表示的是核心组，那么 v1 就是核心组上的资源。
  注意：
  :是英文输入法下的
  : 后面要有一个空格，然后再写对应的值
  官方帮助文档地址：
       https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#resources

     kind    

• 资源类别，注明创建的资源是什么？是创建一个 pod ？还是 service？ 还是 deployment？这里不能随意定义，一般都是内建或者用户自定义，属于固定语法格式。
   

     metadata