Kubernetes之Pod认识
-
对于K8S而言，Pod是最小的部署单元，Pod是一组容器的集合，一般我们一个Pod内只跑一个业务容器
-
每个Pod内都运行这一个基础的Pause容器 ， 又叫根容器 ， 该Pod多的所有容器通过它实现网络和储存的共享
-
同一个Pod里的容器之间仅需通过localhost就能互相通信
-
-
关于如何实现网络共享：所有容器都处于Pause所在的同一个nameSpace中，共享网络
-
关于如何实现共享储存，在资源编排yaml中，指定数据卷的挂载，就会实现数据的读取和独立储存
Pod配置文件
-
通过下面这份简单的pod的资源清单文件，我们简单认识一下
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 #自定义标签的 key 和 value
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: #需要暴露的端口库号列表
- 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
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
Pod重启策略
restartPolicy ：[Always|Never|OnFailure]//重启策略， 默认值为 Always
| 重启策略 | 说明 |
|---|---|
| Always | 当容器失效时，总是由kubelet自动重启容器 |
| Never | 当容器终止运行且退出码不为0的时候，有kubelet自动重启该容器 |
| OnFailure | 无论容器运行关闭状态如何，kubelet都不会重启该容器 |
Pod镜像拉取策略
imagesPullPolicy: [Always|Never|IfNotPresent]//获取镜像的策略
| 镜像拉取策略 | 说明 |
|---|---|
| Always | 每次创建Pod都会从新拉去镜像 |
| Never | Pod永远不会主动拉取这个镜像 |
| IfNotPresent | 默认值，当宿主机不存在该镜像时，采取主动拉取 |
Pod的资源限制
每个 Pod都可以对其能使用的服务器上的计算资源设置限额， 限额的计算资源有 CPU与 Memory两种，
resources: #资源管理
requests: #容器运行时，最低资源需求，也就是说最少需要多少资源容器才能正常运行
cpu: 0.1 #CPU资源（核数），两种方式，浮点数或者是整数+m，0.1=100m，最少值为0.001核（1m）
memory: 32Mi #内存使用量
limits: #资源限制最大范围
cpu: 0.5
memory: 64Mi
上述代码表明容器申请最少 0.1 个 CPU 以及 32MiB 内存， 在运行过程中容器所能使 用的资源配额为 0.5 个 CPU 以及 64MiB 内存。
Pod的状态
| Status | 说明 |
|---|---|
| Pending | API Server已经创建好该Pod,但是Pod中的一个或者多个容器的镜像还没有下载或者创建 |
| Running | Pod内所有的容器已经创建，至少一个容器处于运行状态、正在启动状态或者正在重启状态 |
| Completed | Pod内所有的容器都成功执行退出，且不会自动重启 |
| Failed | Pod内所有的容器都退出，但有一个或者多个容器退出失败 |
| Unknown | 未知异常无法获取Pod的状态，比如网络问题 |
健康检查 & 探针
容器内应用的监测机制，根据不同的探针来判断容器应用当前的状态
探针的类型
startupProbe：应用启动探针，用于判断应用程序是否已经启动了
-
当配置了启动探针后，会先禁用其他探针，直到启动探针成功后，其他探针才会继续
-
一般都是和下面两种探针结合使用，以启动探针成功后再执行至于的探针
配置方式
startupProbe:
httpGet:
path: /api/startup
port: 80
livenessProbe：应用存活探针
-
配置就用于探测容器中的应用是否运行，如果探测失败，kubelet会根据配置的重启策略进行重启，
-
若没有配置，默认就认为容器启动成功，不会执行重启策略。
配置方式
livenessProbe:
failureThreshold: 5 # 连续探测失败多少次才被认定为失败。默认是3。最小值是1
httpGet:
path: /health
port: 8080
scheme: HTTP
#...
initialDelaySeconds: 60 # 容器启动后等待多少秒执行第一次探测
periodSeconds: 10 # 执行探测的频率。默认是10秒，最小1秒
successThreshold: 1 # 连续探测成功多少次才被认定为成功。默认是1
timeoutSeconds: 5 # 探测超时时间。默认1秒，最小1秒
readinessProbe ：应用就绪探针
-
用于检测应用实例当前是否可以接收请求，如果不能，k8s不会转发流量。
配置方式
readinessProbe:
failureThreshold: 3
httpGet:
path: /ready
port: 8181
scheme: HTTP
periodSeconds: 10
successThreshold: 1
timeoutSeconds: 1
探测的方式
在上面的配置方式中，我们都是用的是Http请求的方式进行探测，一共支持三种形式的探测
HttpGetAction ，也就是上面配置文件中使用的
生产环境用的较多的方式，发送 HTTP 请求到容器内的应用程序，如果接口返回的状态码在 200~400 之间，则认为容器健康。
TcpSocketAction
通过 tcp 连接监测容器内端口是否开放，如果开放则证明该容器健康
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 80
ExecACtion
在容器内部执行一个命令，如果返回值为 0，则任务容器时健康的。
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /health
Pod的生命周期
-
初始化容器：初始化容器是在pod的主容器启动之前要运行的容器，主要是做一些主容器的前置工作
-
初始化容器必须运行完成直至结束，若某初始化容器运行失败，那么kubernetes需要重启它直到成功完成
-
初始化容器必须按照定义的顺序执行，当且仅当前一个成功之后，后面的一个才能运行
-
应用场景
-
提供主容器镜像中不具备的工具程序或自定义代码
-
初始化容器要先于应用容器串行启动并运行完成
-
-
kubernetes在主容器的启动之后和停止之前提供了两个钩子函数
-
postStart：容器创建之后执行，如果失败了会重启容器，不能保证该操作一定在容器的 command 之前执行，一般不用
-
preStop：容器终止之前执行，执行完成之后容器将成功终止，在其完成之前会阻塞删除容器的操作
lifecycle:
postStart: # Pod创建完成后执行的动作，不能保证该操作一定在容器的 command 之前执行，一般不使用
exec: # 可以是 exec / httpGet / tcpSocket
command:
- sh
- -c
- 'mkdir /data'
preStop: # 在容器停止前执行的动作
httpGet: # 发送一个 http 请求
path: /
port: 80
exec: # 执行一个命令
command:
- sh
- -c
- sleep 9
钩子处理器支持使用下面三种方式定义动作：
-
Exec命令
lifecycle:
postStart:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
-
TCPSocket
lifecycle:
postStart:
tcpSocket:
port: 8080
-
HTTPGet
lifecycle:
postStart:
httpGet:
path: / #URI地址
port: 80 #端口号
host: 192.168.5.3 #主机地址
scheme: HTTP #支持的协议，http或者https
影响Pod调度的因素
资源限制
节点选择器
节点亲和性
污点&污点容忍
