Kubernetes系列三：Pod

1 Pod的介绍

1.1 Pod的结构

• Pod是kubernetes中可以创建和部署的最小也是最简的单位。
• Pod中封装着应用的容器（有的情况下是好几个容器），存储、独立的网络IP，管理容器如何运行的策略选项。
• Pod代表着部署的一个单位：kubernetes中应用的一个实例，可能由一个或者多个容器组合在一起共享资源。

Pod中可以共享两种资源：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。

每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类：

• 用户程序所在的容器，数量可多可少

• Pause容器，这是每个Pod都会有的一个**根容器。**pause伴随着pod的启动而启动，pod的删除而删除。主要作用：Pod的网络的接管，通过pause实现pod内的容器共享网络空间。

Pause容器

• 每启动一个pod，同时也会启动一个伴随容器(pause容器),pause伴随着pod的启动而启动，pod的删除而删除。
• 主要作用：Pod的网络的接管，通过pause实现pod内的容器共享网络空间。

Sidecar容器——init container 

       Pod 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或 多个先于应用容器启动的 Init 容器。Init容器是一种专用的容器，在应用 程序容器启动之前运行，一般包括一些应用镜像中不存在的实用工具和 安装脚本。Init 容器与普通的容器非常类似，除了如下点： 

• Init 容器总是运行到成功完成为止。 
• 如果 Pod 的 Init 容器失败，Kubernetes 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而，如果 Pod 对应的 restartPolicy 为 Never， 它不会重新启动。 
• 如果为一个 Pod 指定了多个 Init 容器，那些容器会按顺序一次运行一 个。 每个 Init 容器必须运行成功，下一个才能够运行。 当所有的 Init 容器运行完成时，Kubernetes 初始化 Pod 并像平常一样运行应用容 器。 

      应用场景： 

• 进行应用的初始化，如，从git或svn拉取应用的最新配置或动态生成配置文件。 
• 进行应用的依赖检查，如一些web服务，必须要数据库服务先启动，然后在去启动 web服务，否则会启动失败，此时在web应用pod内定义一个init容器，通过init容器 去对数据库容器进行检测，一旦检测到数据库容器启动成功，就启动web应用pod。

Static-POD 

• Static-Pod由特定节点上的kubelet守护程序直接管理，不需要使用API-server监视它们。
• kubelet会监视每个静态Pod（并在崩溃时重新启动它）。 
• 静态Pod始终绑定到一个Kubelet在特定节点上。 
• 节点服务器上运行的static-Pod通过API-server上是可见，但不会通过API-server进行控制。

1.2 Pod创建流程

1.3 Pod的生命周期

• 挂起（Pending）：Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间。
• 运行中（Running）：该 Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。
• 成功（Successed）：Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。
• 失败（Failed）：Pod 中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止。
• 未知（Unkonwn）：因为某些原因无法取得 Pod 的状态，通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。

1.2 Pod定义

pod资源清单：

apiVersion: v1     #必选，版本号，例如v1
kind: Pod       　 #必选，资源类型，例如 Pod
metadata:       　 #必选，元数据  
  name: string     #必选，Pod名称  
  namespace: string  #Pod所属的命名空间,默认为"default"  
  labels:       　　  #自定义标签列表    
    - name: string      　          
spec:  #必选，Pod中容器的详细定义  
  containers:  #必选，Pod中容器列表  
  - name: string   #必选，容器名称    
    image: string  #必选，容器的镜像名称    
    imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ]  #获取镜像的策略     
    command: [string]   #容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令    
    args: [string]      #容器的启动命令参数列表    
    workingDir: string  #容器的工作目录    
    volumeMounts:       #挂载到容器内部的存储卷配置    
    - name: string      #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名      
      mountPath: string #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符      
      readOnly: boolean #是否为只读模式    
    ports: #需要暴露的端口号列表    
    - name: string        #端口的名称      
      containerPort: int  #容器需要监听的端口号      
      hostPort: int       #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同      
      protocol: string    #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP    
    env:   #容器运行前需设置的环境变量列表    
    - name: string  #环境变量名称      
      value: string #环境变量的值    
    resources: #资源限制和请求的设置      
      limits:  #资源限制的设置        
        cpu: string     #Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数        
        memory: string  #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数      
      requests: #资源请求的设置        
        cpu: string    #Cpu请求，容器启动的初始可用数量        
        memory: string #内存请求,容器启动的初始可用数量    
    lifecycle: #生命周期钩子        
      postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启        
      preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止    
    livenessProbe:  #对Pod内各容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器      
      exec:       　 #对Pod容器内检查方式设置为exec方式        
        command: [string]  #exec方式需要制定的命令或脚本      
      httpGet:       #对Pod内容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port        
        path: string        
        port: number        
        host: string        
        scheme: string        
        HttpHeaders:        
        - name: string          
          value: string      
      tcpSocket:     #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式         
        port: number       initialDelaySeconds: 0       #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒       timeoutSeconds: 0    　　    #对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒       periodSeconds: 0     　　    #对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次       successThreshold: 0       failureThreshold: 0       securityContext:         privileged: false  restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]  #Pod的重启策略  nodeName: <string> #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上  nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上  imagePullSecrets: #Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定  - name: string  hostNetwork: false   #是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络  volumes:   #在该pod上定义共享存储卷列表  - name: string    #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）    emptyDir: {}       #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值    hostPath: string   #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录      path: string      　　        #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录    secret:       　　　#类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secret对象到容器内部      scretname: string        items:           - key: string        path: string    configMap:         #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部      name: string      items:      - key: string        path: string