Kubernetes 工作负载 【pod】

dylan_QAQ
97 阅读8分钟

云原生 从docker、Jenkins、Kubernetes从入门到精通系列

工作负载 Workloads

#获取控制台访问令牌
kubectl -n kubernetes-dashboard describe secret $(kubectl -n kubernetes-dashboard get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

什么是工作负载（Workloads）

  • 工作负载是运行在 Kubernetes 上的一个应用程序。
  • 一个应用很复杂，可能由单个组件或者多个组件共同完成。无论怎样我们可以用一组Pod来表示一个应用，也就是一个工作负载
  • Pod又是一组容器（Containers）
  • 所以关系又像是这样
    • 工作负载（Workloads）控制一组Pod
    • Pod控制一组容器（Containers）
      • 比如Deploy（工作负载） 3个副本的nginx（3个Pod），每个nginx里面是真正的nginx容器（container）

image.png

工作负载能让Pod能拥有自恢复能力。

Pod

1、什么是Pod

u=1896948306,2106475823&fm=26&gp=0.jpg

  • Pod是一组（一个或多个） 容器（docker容器）的集合 （就像在豌豆荚中）；这些容器共享存储、网络、以及怎样运行这些容器的声明。
  • 我们一般不直接创建Pod，而是创建一些工作负载由他们来创建Pod
  • Pod的形式
    • Pod对容器有自恢复能力（Pod自动重启失败的容器）
    • Pod自己不能恢复自己，Pod被删除就真的没了（100，MySQL、Redis、Order）还是希望k8s集群能自己在其他地方再启动这个Pod
    • 单容器Pod
    • 多容器协同Pod。我们可以把另外的容器称为**SideCar（为应用赋能）**
    • Pod 天生地为其成员容器提供了两种共享资源：网络和 存储。
  • 一个Pod由一个Pause容器设置好整个Pod里面所有容器的网络、名称空间等信息
  • systemctl status可以观测到。Pod和容器进程关系
    • kubelet启动一个Pod，准备两个容器，一个是Pod声明的应用容器（nginx），另外一个是Pause。Pause给当前应用容器设置好网络空间各种的。

1619667914671.png

编写yaml测试：多容器协同

示例： image.png

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "multi-container-pod"
  namespace: default
  labels:
    app: "multi-container-pod"
spec:
  volumes:    ### 以后见到的所有名字 都应该是一个合法的域名方式
  - name: nginx-vol
    emptyDir: {}  ### docker匿名挂载，外部创建一个位置  /abc
  containers:  ## kubectl exec -it podName  -c nginx-container（容器名）-- /bin/sh
  - name: nginx-container
    image: "nginx"
    volumeMounts:  #声明卷挂载  -v
      - name: nginx-vol
        mountPath: /usr/share/nginx/html
  - name: content-container
    image: "alpine"
    command: ["/bin/sh","-c","while true;do sleep 1; date > /app/index.html;done;"]
    volumeMounts: 
      - name: nginx-vol
        mountPath: /app

kubectl apply -f pod-multicontainer.yaml

2、Pod使用

  • 可以编写deploy等各种工作负载的yaml文件，最终创建出pod，也可以直接创建
  • Pod的模板如下
# 这里是 Pod 模版

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
        name: my-pod
    spec:
        containers:
         - name: hello
            image: busybox
            command: ['sh', '-c', 'echo "Hello, Kubernetes!" && sleep 3600']
        restartPolicy: OnFailure
# 以上为 Pod 模版

3、Pod生命周期

1619669494854.png

  • Pod启动，会先依次执行所有初始化容器，有一个失败，则Pod不能启动
  • 接下来启动所有的应用容器（每一个应用容器都必须能一直运行起来），Pod开始正式工作，一个启动失败就会尝试重启Pod内的这个容器，Pod只要是NotReady，Pod就不对外提供服务了

编写yaml测试生命周期

  • 应用容器生命周期钩子
  • 初始化容器（也可以有钩子）

1619699969820.png

临时容器：线上排错。

有些容器基础镜像。线上没法排错。使用临时容器进入这个Pod。临时容器共享了Pod的所有。临时容器有Debug的一些命令，拍错完成以后，只要exit退出容器，临时容器自动删除

Java：dump， jre 50mb。jdk 150mb

jre 50mb。: jdk作为临时容器

临时容器需要开启特性门控 --feature-gates="EphemeralContainers=true"

在所有组件，api-server、kubelet、scheduler、controller-manager都得配置

1.21.0： 生产环境 .5

使用临时容器的步骤：

1、声明一个临时容器

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "EphemeralContainers",
    "metadata": {
            "name": "my-nginx666" //指定Pod的名字
    },
    "ephemeralContainers": [{
        "command": [
            "sh"
        ],
        "image": "busybox",  //jre的需要jdk来调试
        "imagePullPolicy": "IfNotPresent",
        "name": "debugger",
        "stdin": true,
        "tty": true,
        "terminationMessagePolicy": "File"
    }]
}

2、使用临时容器

kubectl replace --raw /api/v1/namespaces/default/pods/my-nginx666【pod名】/ephemeralcontainers  -f ec.json

4、静态Pod

在 /etc/kubernetes/manifests 位置放的所有Pod.yaml文件，机器启动kubelet自己就把他启动起来。

静态Pod一直守护在他的这个机器上

5、Probe 探针机制（健康检查机制）

  • 每个容器三种探针（Probe）
    • 启动探针* （后来才加的）* 一次性成功探针。 只要启动成功了
      • kubelet 使用启动探针，来检测应用是否已经启动。如果启动就可以进行后续的探测检查。慢容器一定指定启动探针。一直在等待启动
      • 启动探针 成功以后就不用了，剩下存活探针和就绪探针持续运行
    • 存活探针
      • kubelet 使用存活探针，来检测容器是否正常存活。（有些容器可能产生死锁【应用程序在运行，但是无法继续执行后面的步骤】），如果检测失败就会**重新启动这个容器**
      • initialDelaySeconds： 3600（长了导致可能应用一段时间不可用） 5（短了陷入无限启动循环）
    • 就绪探针
      • kubelet 使用就绪探针，来检测容器是否准备好了可以接收流量。当一个 Pod 内的所有容器都准备好了，才能把这个 Pod 看作就绪了。用途就是：Service后端负载均衡多个Pod，如果某个Pod还没就绪，就会从service负载均衡里面剔除
    • 谁利用这些探针探测?
      • kubelet会主动按照配置给Pod里面的所有容器发送响应的探测请求
  • Probe配置项
    • initialDelaySeconds：容器启动后要等待多少秒后存活和就绪探测器才被初始化，默认是 0 秒，最小值是 0。这是针对以前没有
    • periodSeconds：执行探测的时间间隔（单位是秒）。默认是 10 秒。最小值是 1。
    • successThreshold：探测器在失败后，被视为成功的最小连续成功数。默认值是 1。
      • 存活和启动探针的这个值必须是 1。最小值是 1。
    • failureThreshold：当探测失败时，Kubernetes 的重试次数。 存活探测情况下的放弃就意味着重新启动容器。 就绪探测情况下的放弃 Pod 会被打上未就绪的标签。默认值是 3。最小值是 1。
    • timeoutSeconds：探测的超时后等待多少秒。默认值是 1 秒。最小值是 1。

kubernetes.io/zh/docs/tas…

   exec、httpGet、tcpSocket 【那种方式探测】
   
   failureThreshold
   initialDelaySeconds
   periodSeconds
   successThreshold
   terminationGracePeriodSeconds
   timeoutSeconds <integer>

编写yaml测试探针机制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "nginx-start-probe02"
  namespace: default
  labels:
    app: "nginx-start-probe02"
spec:
  volumes:
  - name: nginx-vol
    hostPath: 
      path: /app
  - name: nginx-html
    hostPath: 
      path: /html
  containers:
  - name: nginx
    image: "nginx"
    ports:
    - containerPort: 80
    startupProbe:
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /app/abc"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    volumeMounts:
    - name: nginx-vol
      mountPath: /app
    - name: nginx-html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
    livenessProbe:   ## nginx容器有没有 /abc.html，就绪探针
      # httpGet:
      #   host: 127.0.0.1
      #   path: /abc.html
      #   port: 80
      #   scheme: HTTP
      # periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      # successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      # failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /usr/share/nginx/html/abc.html"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    readinessProbe: ##就绪检测，都是http
      httpGet:  
        # host: 127.0.0.1  ###不行
        path: /abc.html  ## 给容器发请求
        port: 80
        scheme: HTTP ## 返回不是0，那就是探测失败
      initialDelaySeconds: 2 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 3 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
        
    # livenessProbe:
    #   exec: ["/bin/sh","-c","sleep 30;abc "]  ## 返回不是0，那就是探测失败
    #   initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
    #   periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
    #   timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
    #   successThreshold: 5 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
    #   failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败

结合优雅停机，可以实现0宕机：
K8S检查当前应用的状态；connection refuse；
SpringBoot 优雅停机：gracefulShowdown: true
pod.spec.terminationGracePeriodSeconds = 30s 优雅停机；给一个缓冲时间
健康检查+优雅停机 = 0宕机

start完成以后，liveness和readness并存。
liveness失败导致重启。
readness失败导致不给Service负载均衡网络中加，不接受流量。 kubectl exec -it 就进不去。
Kubectl describe 查看发生的情况。

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