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深入解析Pod对象(一):基本概念

Pod,而不是容器,才是 Kubernetes 项目中的最小编排单位。将这个设计落实到 API 对象上,容器(Container)就成了 Pod 属性里的一个普通的字段

Pod 看成传统环境里的“机器”、把容器看作是运行在这个“机器”里的“用户程序”,那么很多关于 Pod 对象的设计就非常容易理解了。

Pod 中几个重要字段的含义和用法

apiVersion: v1 kind: Pod ... spec: nodeSelector: disktype: ssd
  1. NodeSelector:是一个供用户将 Pod 与 Node 进行绑定的字段,意味着这个 Pod 永远只能运行在携带了“disktype: ssd”标签(Label)的节点上;否则,它将调度失败。

  2. NodeName:一旦 Pod 的这个字段被赋值,Kubernetes 项目就会被认为这个 Pod 已经经过了调度,调度的结果就是赋值的节点名字。

  3. HostAliases:定义了 Pod 的 hosts 文件(比如 /etc/hosts)里的内容

apiVersion: v1 kind: Pod ... spec: hostAliases: - ip: "10.1.2.3" hostnames: - "foo.remote" - "bar.remote" ...

这个 Pod 启动后,/etc/hosts 文件的内容将如下所示:

cat /etc/hosts # Kubernetes-managed hosts file. 127.0.0.1 localhost ... 10.244.135.10 hostaliases-pod 10.1.2.3 foo.remote 10.1.2.3 bar.remote

除了上述跟“机器”相关的配置外,你可能也会发现,凡是跟容器的 Linux Namespace 相关的属性,也一定是 Pod 级别的。这个原因也很容易理解:Pod 的设计,就是要让它里面的容器尽可能多地共享 Linux Namespace,仅保留必要的隔离和限制能力。这样,Pod 模拟出的效果,就跟虚拟机里程序间的关系非常类似了。

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: shareProcessNamespace: true containers: - name: nginx image: nginx - name: shell image: busybox stdin: true tty: true

意味着这个 Pod 里的容器要共享 PID Namespace。

tty 和 stdin。在 Pod 的 YAML 文件里声明开启它们俩,其实等同于设置了 docker run 里的 -it(-i 即 stdin,-t 即 tty)参数。

这个 Pod 被创建后,你就可以使用 shell 容器的 tty 跟这个容器进行交互了
kubectl create -f nginx.yaml
然后执行
kubectl attach -it nginx -c shell

凡是 Pod 中的容器要共享宿主机的 Namespace,也一定是 Pod 级别的定义

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: hostNetwork: true hostIPC: true hostPID: true containers: - name: nginx image: nginx - name: shell image: busybox stdin: true tty: true

定义了共享宿主机的 Network、IPC 和 PID Namespace。这就意味着,这个 Pod 里的所有容器,会直接使用宿主机的网络、直接与宿主机进行 IPC 通信、看到宿主机里正在运行的所有进程。

Pod 里最重要的字段当属“Containers”了。而在上一篇文章中,我还介绍过“Init Containers”。其实,这两个字段都属于 Pod 对容器的定义,内容也完全相同,只是 Init Containers 的生命周期,会先于所有的 Containers,并且严格按照定义的顺序执行。

Kubernetes 项目中对 Container 的定义,和 Docker 相比并没有什么太大区别。我在前面的容器技术概念入门系列文章中,和你分享的 Image(镜像)、Command(启动命令)、workingDir(容器的工作目录)、Ports(容器要开发的端口),以及 volumeMounts(容器要挂载的 Volume)都是构成 Kubernetes 项目中 Container 的主要字段

额外的属性

  1. ImagePullPolicy 字段。它定义了镜像拉取的策略。而它之所以是一个 Container 级别的属性,是因为容器镜像本来就是 Container 定义中的一部分。ImagePullPolicy 的值默认是 Always,即每次创建 Pod 都重新拉取一次镜像。另外,当容器的镜像是类似于 nginx 或者 nginx:latest 这样的名字时,ImagePullPolicy 也会被认为 Always。
  2. Lifecycle 字段。它定义的是 Container Lifecycle Hooks。顾名思义,Container Lifecycle Hooks 的作用,是在容器状态发生变化时触发一系列“钩子”。
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: lifecycle-demo spec: containers: - name: lifecycle-demo-container image: nginx lifecycle: postStart: exec: command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler > /usr/share/message"] preStop: exec: command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]

pod 在k8s中的生命周期

  1. Pending。这个状态意味着,Pod 的 YAML 文件已经提交给了 Kubernetes,API 对象已经被创建并保存在 Etcd 当中。但是,这个 Pod 里有些容器因为某种原因而不能被顺利创建。比如,调度不成功。

  2. Running。这个状态下,Pod 已经调度成功,跟一个具体的节点绑定。它包含的容器都已经创建成功,并且至少有一个正在运行中。

  3. Succeeded。这个状态意味着,Pod 里的所有容器都正常运行完毕,并且已经退出了。这种情况在运行一次性任务时最为常见。

  4. Failed。这个状态下,Pod 里至少有一个容器以不正常的状态(非 0 的返回码)退出。这个状态的出现,意味着你得想办法 Debug 这个容器的应用,比如查看 Pod 的 Events 和日志。

  5. Unknown。这是一个异常状态,意味着 Pod 的状态不能持续地被 kubelet 汇报给 kube-apiserver,这很有可能是主从节点(Master 和 Kubelet)间的通信出现了问题。

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此文章为9月day10 学习笔记,内容来源于极客时间《https://time.geekbang.org/column/article/40366》


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