pod介绍、yaml示例、pod相关的命令、Pod的phase和重启策略

wffeige
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一、Pod介绍

image.png

什么是Pod？

  • pod是容器集(一个或多个容器), 是Kubernetes管理(调度、部署、运行应用)的最小单元

    • 同一个pod中的多个容器 只能运行在同一个node之上
    • 必须是超亲密关系的容器 才能编排在一个pod中
    • “超亲密”关系的容器 必须要在一个pod中的容器 例如mysql、mysql-exporeter

  • 同一个pod中的存储资源、网络资源、运行容器的控制策略 都是共享的

    • 举例: pod中挂载了一个卷 所有的容器都可以看到

  • CRI(Container Runtime Interface)的抽象

    • pod的底层 存在pasuse容器
    • 每个容器的mount user namespace是独占的
    • 默认IPC UTS network是共享的, PID 也可以共享 但是需要显示的定义

  • Pod是运行应用的原子单元，其生命周期管理和健康状态监测由kubelet负责完成，

    • 而诸如更新、扩缩容和重建等应用编排功能需要由专用的控制器实现，这类控制器即工作负载型控制器

本质上是共享Network、IPC和UTS名称空间以及存储资源的容器集

  • 可将其想象成一台物理机或虚拟机，各容器就是该主机上的进程
  • 同一POD中的各容器共享网络协议栈、网络设备、路由、IP地址和端口
  • 同一POD中的各容器Mount、PID和USER 是隔离的
  • 每个Pod上还可附加N个“存储卷（Volume）”作为该“主机”的外部存储，独立于Pod的生命周期，可由Pod内的各容器共享

类型展开

  • ReplicaSet和Deployment 无状态
  • DaemonSet 系统应用使用
  • StatefulSet 有状态应用
  • Job和CronJob 作业类的应用

pod 的组织原则

在设计上，仅应该将具有“超亲密”关系的应用分别以不同 容器的形式运行于同一Pod内部

linux mysql nginx php不是超亲密关系 tomcat 日志收集(fluted)是超亲密关系 mysql mysql_exporter(promethues)是超亲密关系

pod的特性

  • pod封装的内容：可被该组容器共享的存储资源、网络协议栈及容器的运行控制策略等
  • 依赖于pause容器事先创建出可被各应用容器共享的基础环境，
    • 同一个pod中的容器 默认共享Network、IPC和UTS名称空间
    • PID名称空间也可以共享，但需要用户显式定义

pod的类型

一般不会手工创建pod 都是通过控制器创建的

  • 1.自主式pod

    • 不受控于 任何控制器
      • 问题：如果所在节点宕机 pod就没了 不会有控制器进行监控 和 状态的校对

  • 2.静态pod

    • kubelet启动后 自动运行的pod 其定义不存在APIserver上 也不受控任何控制器
    • 查看方法 kubectl get pods -n kube-systems

  • 3.由控制器创建的pod

    • 如果宕机导致pod没了 会有控制器进行监控和校对

Pod的组成形式?

  • 单容器Pod：内部仅含有单个容器
  • 多容器Pod：内部含有多个具有“超亲密”关系的容器
    • 同一Pod内的所有容器都将运行于由Scheduler选定的同一个节点上

什么是静态 Pod?

“静态 Pod”非常特殊，它不受 Kubernetes 系统的管控，不与 apiserver、scheduler 发生关系，所以是“静态”的。

但既然它是 Pod，也必然会“跑”在容器运行时上，也会有 YAML 文件来描述它，而唯一能够管理它的 Kubernetes 组件也就只有在每个节点上运行的 kubelet 了。“静态 Pod”的 YAML 文件默认都存放在节点的 /etc/kubernetes/manifests 目录下，它是 Kubernetes 的专用目录

Kubernetes 的 4 个核心组件 apiserver、etcd、scheduler、controller-manager 原来都以静态 Pod 的形式存在的，这也是为什么它们能够先于 Kubernetes 集群启动的原因。

如果你有一些 DaemonSet 无法满足的特殊的需求，可以考虑使用静态 Pod，编写一个 YAML 文件放到这个目录里，节点的 kubelet 会定期检查目录里的文件，发现变化就会调用容器运行时创建或者删除静态 Pod

image.png

什么是pause容器?

image.png

  • 创建POD时, 需要Network、IPC和UTS namespace 给到Pause容器
  • 创建的POD共享 Pause容器的namespace
  • 是一个暂停的容器 为pod提供基础环境: PID IPC UTS network
  • pod可以借助 存储插件, 创建独立于pod的 外部存储空间(即卷)
  • pod中所有的contrainer都可以 使用这个外部的存储空间

为什么引入namespace?

多租户的情况 大家都可以创建name=pro-nginx容器, 每个namespace中 就不能重复定义了 为了避免无法使用统一资源名称的问题 引入了 “名称空间 namespace”

都有哪些默认的namespace?

默认是4个 kubectl get ns

root@k8s-node01:~# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   41h
kube-flannel      Active   23h
kube-node-lease   Active   41h
kube-public       Active   41h
kube-system       Active   41h

default空间

默认名称空间 默认创建的名称空间级别的资源、对象, 如果创建资源的时候没有指定namespace, 就会处于default之下

kube-node-lease 空间

租约

kube-public 空间

kube-system 空间

k8s自身使用的 一些关键组件会处于此 image.png

二、Pod资源规范

定义规范

一个极简的Pod定义，仅需要为其指定一个要运行的容器即可

apiVersion：v1 
kind: Pod 
metadata: 
    name: … # Pod的标识名，在名称空间中必须惟一； 
    namespace: … # 该Pod所属的名称空间，省略时使用默认名称空间default； 
spec: 
    containers: # 定义容器，它是一个列表对象，可包括多个容器的定义，至少得有一个； 
        - name: … # 容器名称，必选字段，在当前Pod中必须惟一； 
          image: … # 创建容器时使用的镜像；

Pod资源的示例

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
    name: pod-demo
    namespace: default 
spec: 
    containers: 
        - name: demo 
          image: ikubernetes/demoapp:v1.0

三、pod相关的命令

创建namespce

root@k8s-master01:~/pratice# kubectl create namespace test
namespace/test created

查看ns

root@k8s-master01:~/pratice# kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   43h
kube-flannel      Active   43h
kube-node-lease   Active   43h
kube-public       Active   43h
kube-system       Active   43h
test              Active   10s

灵活的使用kubectl explain

# 查看用法 和关键字段
kubectl explain pods.spec

打印Pod完整的资源规范，通过status字段了解

commands:
    kubectl get TYPE(资源类型 pods/service) NAME(资源名称) -o yaml|json

示例：
    kubectl get pods demoapp-75f59c894-kmzlv -o yaml 
    kubectl get pods demoapp-75f59c894-kmzlv -o json

打印Pod资源的详细状态

commands:
    kubectl describe TYPE NAME 
示例：
    kubectl describe pods demoapp-75f59c894-kmzlv -o yaml

获取Pod中容器应用的日志

commands:
    kubectl logs [-f] [-p] (POD | TYPE/NAME) [-c CONTAINER] 
示例：
    kubectl logs demoapp -c demoapp

四、Pod的phase和重启策略

pod的相位(运行状态)

image.png 由kubelet探测pod的状态

  • Pending
    • 没有被scheduler调度完成之前 就是一个挂起的状态
  • Running
    • 正常启动之后的状态
  • Successed
    • 如果是作业类的应用 是存在退出时间的 一但运行成功 并且结束的话 就会处于此状态
  • Failed
    • 如果是作业类的应用 是存在退出时间的 没有运行成功的 就会处于此状态
  • Unkonwn
    • kubelet连接不上pod的时候 会出现
  • 非正常状态
    • 常见的错误状态 crash...

容器的状态

image.png

  • Waiting
  • Running
  • Terminated
  • Unkonwn

Pod的重启策略

重启决定了容器终止后是否应该重启

  • Always：无论何种原因(exit code)导致的退出 都要重启容器
  • OnFailure
    • 仅在exit code为非0值（即错误退出）时才重启容器,
    • 如果是正常终止的情况 就不会重启
  • Never：无论何种exit code，都不重启容器

如何定义重启策略?

查看定义 kubectl explain pod.spec.restartPolicy

root@k8s-master01:~/pratice# kubectl explain pod.spec.restartPolicy
KIND:     Pod
VERSION:  v1

FIELD:    restartPolicy <string>

DESCRIPTION:
     Restart policy for all containers within the pod. One of Always, OnFailure,
     Never. Default to Always. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#restart-policy

     Possible enum values:
     - `"Always"`
     - `"Never"`
     - `"OnFailure"`

配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
    name: pod-demo
    namespace: test
spec:
    containers:
        - name: test-restart-policy
          image: ikubernetes/demoapp:v1.0
    restartPolicy: Always
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