Kubernetes集群核心概念 Pod介绍
- pod通过控制器实现应用的运行，如何伸缩，升级等
- controllers 在集群中管理pod
- pod与控制器之间通过label-selector相关联，是唯一的关联方式
在控制器的YAML里指定标签选择器匹配标签
通过标签选择器选择对应的pod
selector:
matchLabels:
app: nginx
二、pod介绍
2.1 pod定义与分类
2.1.1 Pod定义
- Pod是Kubernetes集群管理（创建、部署）与调度的最小计算单元，表示处于运行状态的一组容器。
- Pod不是进程，而是容器运行的环境。
- 一个Pod可以封装一个容器或多个容器(主容器或sidecar边车容器)
- 一个pod内的多个容器之间共享部分命名空间，例如：Net Namespace,UTS Namespace,IPC Namespace及存储资源
- 用户pod默认会被调度运行在node节点之上(不运行在master节点上，但也有例外情况)
- pod内的IP不是固定的，集群外不能直接访问pod
2.1.2 Pod分类
- 静态Pod 也称之为“无控制器管理的自主式pod”，直接由特定节点上的
kubelet守护进程管理， 不需要API 服务器看到它们，尽管大多数 Pod 都是通过控制面（例如，Deployment） 来管理的，对于静态 Pod 而言，kubelet直接监控每个 Pod，并在其失效时重启之。 - 控制器管理的pod 控制器可以控制pod的副本数，扩容与裁剪，版本更新与回滚等
2.2 查看pod方法
pod是一种计算资源，可以通过kubectl get pod来查看
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pod # pod或pods都可以，不指定namespace,默认是名为default的namespace
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pod -n kube-system
2.3 pod的YAML资源清单格式
先看一个yaml格式的pod定义文件解释
# yaml格式的pod定义文件完整内容：
apiVersion: v1 #必选，api版本号，例如v1
kind: Pod #必选，Pod
metadata: #必选，元数据
name: string #必选，Pod名称
namespace: string #Pod所属的命名空间,默认在default的namespace
labels: # 自定义标签
name: string #自定义标签名字
annotations: #自定义注释列表
name: string
spec: #必选，Pod中容器的详细定义(期望)
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 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像
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: #需要暴露的端口库号列表
- name: string #端口号名称
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 #内存清求，容器启动的初始可用数量
livenessProbe: #对Pod内个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，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可
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内个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，Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启，OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启，Nerver表示不再重启该Pod
nodeSelector: obeject # 设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定
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
三、pod创建与验证
3.2 YAML创建pod
3.2.1 准备yaml文件
[root@k8s-master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1 # api版本
kind: Pod # 资源类型为Pod
metadata:
name: nginx # 自定义pod的名称
spec:
containers: # 定义pod里包含的容器
- name: nginx # 自定义pod中的容器名
image: nginx:1.96.7 # 启动容器的镜像名
2, 通过yaml文件创建pod
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f pod1.yml
pod/nginx created
```
### 3.2.2 查看pod信息
查看pod信息
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pod
```
查看pod详细信息
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pods -o wide
描述pod详细信息
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl describe pod nginx
......
## 3.3 删除pod
### 3.3.1 单个pod删除
方法1:
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl delete pod nginx
pod "nginx" deleted
```
方法2:
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl delete -f pod1.yml
```
### 3.3.2 多个pod删除
方法1: 后接多个pod名
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl delete pod pod名1 pod名2 pod名3 ......
```
方法3: 如果要删除的pod都在同一个非default的命名空间，则可直接删除命名空间
```powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl delete ns xxxx
```
## 3.4 镜像拉取策略
由imagePullPolicy参数控制
- Always : 不管本地有没有镜像，都要从仓库中下载镜像
- Never : 从来不从仓库下载镜像, 只用本地镜像,本地没有就算了
- IfNotPresent: 如果本地存在就直接使用, 不存在才从仓库下载
默认的策略是：
- 当镜像标签版本是latest，默认策略就是Always
- 如果指定特定版本默认拉取策略就是IfNotPresent。
2, 修改YAML
~~~powershell
[root@k8s-master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: default
spec:
containers:
- name: c1
image: nginx:1.96.7
imagePullPolicy: IfNotPresent # 增加了这一句
3.5 pod的标签
- 为pod设置label,用于控制器通过label与pod关联
- 语法与前面学的node标签几乎一致
3.5.1 通过命令管理Pod标签
- 查看pod的标签
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pods --show-labels
2. 打标签,再查看
~~~powershell
[root@k8s-master1 ~]# kubectl label pod nginx region=huanai
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pods --show-labels
* pod的label与node的label操作方式几乎相同
* node的label用于pod调度到指定label的node节点
* pod的label用于controller关联控制的pod
### 3.5.2 通过YAML创建Pod时添加标签
1, 修改yaml
~~~powershell
[root@k8s-master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: default
labels:
env: dev
app: nginx # 直接在原来的yaml里加上多个标签
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.96.7
imagePullPolicy: IfNotPresent
2, 直接apply应用
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f pod1.yaml
pod/nginx configured # 这里是configured,表示修改了
3, 验证
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx 1/1 Running 0 3m5s app=nginx,env=dev # 标签有了
3.6 pod资源限制
[root@k8s-master1 ~]# vim pod2.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: wang
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
namespace: wang
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.96.7
imagePullPolicy: IfNotPresent
resources:
limits:
memory: "200Mi"
requests:
memory: "100Mi"
* Always：表示容器挂了总是重启，这是默认策略
* OnFailures：表容器状态为错误时才重启，也就是容器正常终止时才重启
* Never：表示容器挂了不予重启
* 对于Always这种策略，容器只要挂了，就会立即重启，这样是很耗费资源的。所以Always重启策略是这么做的：第一次容器挂了立即重启，如果再挂了就要延时10s重启，第三次挂了就等20s重启...... 依次类推
## 3.7 pod 调度
我们为了实现容器主机资源平衡使用, 可以使用约束把pod调度到指定的node节点
- nodeName 用于将pod调度到指定的node名称上
- nodeSelector 用于将pod调度到匹配Label的node上
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodename
spec:
nodeName: k8s-worker1 # 通过nodeName调度到k8s-worker1节点
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.15-alpine
nodeSelector
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodeselect
spec:
nodeSelector: # nodeSelector节点选择器
bussiness: game # 指定调度到标签为bussiness=game的节点
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.15-alpine
## 3.7 pod 生命周期
kubelet拥有两个检测器，它们分别对应不同的触发器(根据触发器的结构执行进一步的动作)
Liveness Probe(存活状态探测)
readiness Probe(就绪型探测)
startup Probe