第六章 资源清单
简介：在k8s中，一般使用yaml格式的文件来创建符合我们预期期望的pod，这样的yaml文件我们一般称为资源清单
一、k8s中存在那些资源
名称空间级别
① 工作负载型资源(workload)：Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob(ReplicationController在v1.11版本被废弃
② 服务发现及负载均衡型资源(ServiceDiscoveryLoadBalance):Service、Ingress、...
③ 配置与存储型资源：Volume(存储卷)、CSI(容器存储接口,可以扩展各种各样的第三方存储卷)
④ 特殊类型的存储卷：ConfigMap(当配置中心来使用的资源类型)、Secret(保存敏感数据)、DownwardAPI(把外部环境中的信息输出给容器)
集群级资源
Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
元数据型资源
HPA、PodTemplate（pod模板）、LimitRange（资源限制）
二、常用字段解释
1、必须存在的属性（必须写）
2、主要对象（有的可不写，有默认值）
3、额外的参数项
4、字段配置格式
apiVersion <string> #表示字符串类型 metadata <Object> #表示需要嵌套多层字段 labels <map[string]string> #表示由k:v组成的映射 finalizers <[]string> #表示字串列表 ownerReferences <[]Object> #表示对象列表 hostPID <boolean> #布尔类型 priority <integer> #整型 name <string> -required- #如果类型后面接 -required-，表示为必填字段 kubectl get pod xx.xx.xx -o yaml <!--使用 -o 参数加 yaml，可以将资源的配置以 yaml的格式输出出来，也可以使用json，输出为json格式-->
三、资源清单格式
1、注释
apiVersion: group/apiversion # 如果没有给定 group 名称，那么默认为 core，可以使用 kubectl api-versions # 获取当前 k8s 版本上所有的 apiVersion 版本信息( 每个版本可能不同 ) kind: #资源类别 metadata： #资源元数据 name namespace lables annotations # 主要目的是方便用户阅读查找 spec: # 期望的状态（disired state） status： # 当前状态，本字段有 Kubernetes 自身维护，用户不能去定义
2、新建一个pod.举例
vim pod.yaml 例子： apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx-pod labels: app: myapp version: v1 spec: containers: - name: app image: hub.lqz.com/library/nginx:latest
三、pod的基本用法
1、pod类型
u 自主式Pod：Pod退出了，此类型的pod不会被创建（可理解为此pod没有管理者，他的死亡不会被拉起）
u 控制器管理的Pod：在控制器的生命周期里，始终要维持Pod的副本数目（一般为此类型）
2、pod控制器类型
① ReplicationController & ReplicaSet & Deployment
>HPA（HorizontalPodAutoScale）
② StatefullSet
③ DaemonSet
④ Job，Cronjob
- ReplicationController 用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod 来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收。在新版本的Kubernetes 中建议使用ReplicaSet 来取代ReplicationControlle
- ReplicaSet 跟ReplicationController 没有本质的不同，只是名字不一样，并且ReplicaSet 支持集合式的selector
- 虽然ReplicaSet 可以独立使用，但一般还是建议使用Deployment 来自动管理ReplicaSet ，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如ReplicaSet 不支持rolling-update 但Deployment 支持）
- Deployment 为Pod 和ReplicaSet 提供了一个声明式定义(declarative) 方法，用来替代以前的ReplicationController 来方便的管理应用。典型的应用场景包括：
- *定义Deployment 来创建Pod 和ReplicaSet
- *滚动升级和回滚应用
- *扩容和缩容
- *暂停和继续Deployment
Horizontal Pod Autoscaling 仅适用于Deployment 和ReplicaSet ，在V1 版本中仅支持根据Pod 的CPU 利用率扩所容，在v1alpha 版本中，支持根据内存和用户自定义的metric 扩缩容
StatefulSet是为了解决有状态服务的问题（对应Deployments 和ReplicaSets是为无状态服务而设计），其应用场景包括：
- 稳定的持久化存储，即Pod 重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC 来实现
- 稳定的网络标志，即Pod 重新调度后其PodName和HostName不变，基于Headless Service （即没有Cluster IP 的Service ）来实现
- 有序部署，有序扩展，即Pod 是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次依次进行（即从0 到N-1，在下一个Pod 运行之前所有之前的Pod 必须都是Running 和Ready 状态），基于init containers 来实现
- 有序收缩，有序删除（即从N-1 到0）
DaemonSet 确保全部（或者一些）Node 上运行一个Pod 的副本。当有Node 加入集群时，也会为他们新增一个Pod 。当有Node 从集群移除时，这些Pod 也会被回收。删除DaemonSet 将会删除它创建的所有Pod使用DaemonSet 的一些典型用法：
- 运行集群存储daemon，例如在每个Node 上运行glusterd、ceph。
- 在每个Node 上运行日志收集daemon，例如fluentd、logstash。
- 在每个Node 上运行监控daemon，例如Prometheus Node Exporter
Job 负责批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个Pod 成功结束Cron Job管理基于时间的Job，即：
- 在给定时间点只运行一次
- 周期性地在给定时间点运行
四、网络通讯方式
1、网络通讯模式
Kubernetes 的网络模型假定了所有Pod 都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在GCE（Google Compute Engine）里面是现成的网络模型，Kubernetes 假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建Kubernetes 集群，就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这个网络假设，将不同节点上的Docker 容器之间的互相访问先打通，然后运行Kubernetes
- 同一个Pod 内的多个容器之间：lo
- 各Pod 之间的通讯：Overlay Network
- Pod 与Service 之间的通讯：各节点的Iptables 规则
2、网络解决方案Kubernetes + Flannel -1
Flannel 是CoreOS 团队针对Kubernetes 设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。而且它还能在这些IP 地址之间建立一个覆盖网络（Overlay Network），通过这个覆盖网络，将数据包原封不动地传递到目标容器内
ETCD 之 Flannel 提供说明：
> 存储管理Flannel 可分配的IP 地址段资源
> 监控ETCD 中每个 Pod 的实际地址，并在内存中建立维护 Pod 节点路由表
同一个Pod 内部通讯：同一个Pod 共享同一个网络命名空间，共享同一个Linux 协议栈
Pod1 至Pod2
> Pod1 与Pod2 不在同一台主机，Pod的地址是与docker0在同一个网段的，但docker0网段与宿主机网卡是两个完全不同的IP网段，并且不同Node之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。将Pod的IP和所在Node的IP关联起来，通过这个关联让Pod可以互相访问
> Pod1 与Pod2 在同一台机器，由Docker0 网桥直接转发请求至Pod2，不需要经过Flannel
Pod 至 Service的网络：目前基于性能考虑，全部为iptables 维护和转发
Pod 到外网：Pod 向外网发送请求，查找路由表, 转发数据包到宿主机的网卡，宿主网卡完成路由选择后，iptables执行Masquerade，把源IP 更改为宿主网卡的IP，然后向外网服务器发送请求
外网访问Pod：Service
3、编程方式
命令式编程：它侧重于如何实现程序，就像我们刚接触编程的时候那样，我们需要把程序的实现过程按照逻辑结果一步步写下来（ReplicaSet:creat）
声明式编程：它侧重于定义想要什么，然后告诉计算机／引擎，让他帮你去实现(Deployment:apply)
Deployment通过ReplicaSet来管理Pod
4、不同情况下网络通信方式
kubectl explain pod：看pod模板有那些 kubectl explain pod.apiVersion:查看具体某一个模板 创建pod：kubectl apply -f pod.yaml kubectl create -f pod.yaml 查看pod:kubectl get pod kubectl get pod -o wide 详细信息 删除pod:kubectl delete pod myapp-pod
访问：curl 10.244.2.8
Kubectl describe pod myapp-pod //查看描述信息
kubectl log myapp-pod -c text //查看日志
五、pod容器生命周期
1、init容器
1.1、定义
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容器与普通的容器非常像，除了如下两点：
- Init容器总是运行到成功完成为止
- 每个Init容器都必须在下一个Init容器启动之前成功完成
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
1.2、init容器的作用
因为Init容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：
① 它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的
② 它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建镜像没必要FROM另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似sed、awk、python或dig这样的工具。
③ 应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。
④ Init容器使用LinuxNamespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问Secret的权限，而应用程序容器则不能。
⑤ 它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以Init容器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。
1.3、特殊说明
① 在Pod启动过程中，Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出(网络和数据卷初始化是在pause)
② 如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。然而，如果Pod的restartPolicy设置为Always，Init容器失败时会使用RestartPolicy策略
③ 在所有的Init容器没有成功之前，Pod将不会变成Ready状态。Init容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化中的Pod处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true
④ 如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行
⑤ #对Init容器spec的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改Init容器的image字段，等价于重启该Pod
⑥ Init容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe（就绪检测），因为Init容器无法定义不同于完成（completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行
⑦ 在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误
2、容器探针
探针是由kubelet对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet调用由容器实现的Handler。有三种类型的处理程序：
- ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为0则认为诊断成功。
- TCPSocketAction：对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
- HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的IP地址执行HTTPGet请求。如果响应的状态码大于等于200且小于400，则诊断被认为是成功的
每次探测都将获得以下三种结果之一：
- 成功：容器通过了诊断。
- 失败：容器未通过诊断。
- 未知：诊断失败，因此不会采取任何行动
探测方式
① livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则kubelet会杀死容器，并且容器将受到其重启策略的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为Success（会随着容器的生命周期一直存在）
② readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与Pod匹配的所有Service的端点中删除该Pod的IP地址。初始延迟之前的就绪状态默认为Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为Success
3、Pod hook
Podhook（钩子）是由Kubernetes管理的kubelet发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时为Pod中的所有容器都配置hook
Hook的类型包括两种：
- exec：执行一段命令
- HTTP：发送HTTP请求
4、重启策略
PodSpec中有一个restartPolicy字段，可能的值为Always、OnFailure和Never。默认为Always。restartPolicy适用于Pod中的所有容器。restartPolicy仅指通过同一节点上的kubelet重新启动容器。失败的容器由kubelet以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40秒...）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如Pod文档中所述，一旦绑定到一个节点，Pod将永远不会重新绑定到另一个节点。
5、Podphase
- Pod的status字段是一个PodStatus对象，PodStatus中有一个phase字段。
- Pod的相位（phase）是Pod在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或Pod的综合汇总，也不是为了做为综合状态机
- Pod相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定Pod有其他的phase值
Podphase可能存在的值
① 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
② 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
③ 成功（Succeeded）：Pod中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启
④ 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
⑤ 未知（Unknown）：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、docker pull busybox 2、vim init-pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: myapp-pod labels: app: myapp spec: containers: - name: myapp-container image: busybox command: ['sh','-c','echo The app is running! && sleep 3600'] initContainers: - name: init-myservice image: busybox command: ['sh','-c','until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2;done;'] - name: init-mydb image: busybox command: ['sh','-c','until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;'] 3、service可以简称svc 创建service kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: myservice spec: ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9376 kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: mydb spec: ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9377
查看pod
kubectl delete deployment --all 删除所有deployment
kubectl delete pod --all 删除所有pod
版本最好不用latest;因为现在和以后的最新版本不一样
查看具体pod信息
链接：https://www.bilibili.com/video/av66617940/?p=17
