Kubernetes 0-1 了解Pod
Pod介绍
Pod,是K8S对象模型中的最小单元,Pod里面包含着一组容器(单个容器或多个紧密耦合的容器),这时候Pod可以理解为一个机器,而Pod里面的容器则理解为该机器里面的进程。
Pod的容器运行时由容器引擎提供,默认的容器引擎是Docker
;并且K8S管理的是Pod,而不是容器。
一个Pod内部的容器共享:
- 存储:一个Pod可以指定一组共享存储卷。
- 网络:每个Pod分配一个唯一IP(集群内IP),共享网络命名空间,包括 IP 地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost互相通信,集群内Pod与Pod通信可以使用Pod分配的IP,但是由于Pod的IP是随机分配的,这种互通信的方式不太适合使用。
尽管一个Pod内可以包含多个Pod,但我们在部署应用容器时的最佳实践是一个Pod里面只包含一个应用容器作为主容器,其他容器为主容器服务,称之为辅助容器。例如主容器崩溃了,会有一个辅助容器去重启主容器。辅助容器可以有也可以没有,因为Pod里面容器的生命周期可以被Pod的生命周期取代,而Pod的生命周期可以通过Pod管理器来管理维护。
将我们应用服务隔离单独部署在Pod的好处可以罗列以下:
- Pod可以分别的调度到各个K8S节点,充分利用了节点的计算资源;
- 方便我们单独为某个应用服务做扩缩操作。
Pod创建
在K8S集群中一般不会直接单独创建Pod,而是通过Pod管理器。如果单独创建Pod,Pod的进程被结束的话,Pod就永远被删除;使用Pod管理器创建出来的Pod,Pod管理器会负责保证Pod按期调度,即使Pod被删除,也会重新被调度起来。简而言之,Pod的生存由Pod管理器全权负责。
Pod管理器包含很多种,由很早的ReplicationController
过渡到ReplicaSet
再过渡到当前普遍使用的Deployment
,其实这三者能做的事情是类似的,都是调度和监视Pod列表,保证Pod列表与声明的数量和其他期望相符。
除此之外还有其他的管理器:
- StatefuleSet:带状态的Pod管理器,需要持久存储数据,一般用于创建数据库类型的应用实例,如mysql,redis;
- DaemonSet:每个符合条件的Node都分配一个Pod,一般用于创建agent服务,如日志收集组件,指标数据收集组件等。
一般通过以下方式创建Pod
- 单行命令创建Pod
kubectl run nginx --image=nginx:latest --replicas=2
以上命令实际上是创建了一个Deployment资源和由其管理的2个Pod。
- 定义资源清单,创建Pod
以yaml或者json格式定义Pod资源,大都选择yaml。如果你使用VSCode的话,那么Kubernetes Support
插件会成为你的利器。
我们先定义个一个Pod的资源文件pod-sample.yaml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: Always
restartPolicy: Never
resources:
requests:
memory: "128Mi"
cpu: "256m"
limits:
memory: "256Mi"
cpu: "512m"
ports:
- containerPort: 80
以上是一个简单的Pod定义文件,我们可以从这个文件得到这些信息:
- 运行nginx镜像,作为Pod的主容器,向外暴露80端口;
- 每次启动这个Pod都会从网络拉取镜像;
- 如果主容器不小心挂了,则不会被重启;
- 容器启动需要的最小资源和运行最大资源。
然后通过kubectl
命令创建(下面这行命令也适用于更新Pod):
kubectl apply -f pod-sample.yaml
查看Pod:
kubectl get pod -o wide
通过查看Pod的描述、Pod里面容器的运行日志,或直接进入Pod容器分析定位问题:
# 描述Pod详情
kubectl describe pod <POD_NAME>
# 查看Pod容器控制台运行日志
kubectl logs <POD_NAME>
# 进入Pod
kubectl exec -it <POD_NAME> -c <CONTAINER_NAME> -- <COMMAND>
删除Pod:
kubectl delete -f pod-sample.yaml
kubectl delete pod <POD_NAME>
Pod字段
通过以下命令查看定义Pod资源的字段即作用:
kubectl explain pod
kubectl explain pod.spec
对一些字段简单介绍一下:
imagePullPolicy
镜像拉取策略,有三种,Always、IfNotPresent、Never
- Always:每次都拉取最新镜像,默认策略;
- IfNotPresent:如果Pod被调度的Node上已经存在镜像了则直接使用镜像,不存在在拉取;
- Never:只使用Node上的镜像,即使不存在也不拉取。
restartPolicy
Pod重启策略,有三种:Always、OnFaliure、Never
- Always:Pod只要终止运行,kubelet就会重启它;
- OnFaliure:Pod非正常终止,退出码不为零,kubelet就会重启它,正常退出不会重启;
- Never:退出了就不重启。
nodeSelector
定义Lable对,选择调度到拥有该Label对的Node节点。
livenessProbe
存活指针,可以理解为Pod内容器运行的健康检查,如果健康检查没通过,则重启Pod内容器,这里面的内容有点多,有机会详细讲。
readinessProbe
就绪指针,也是通过健康检查机制,对外呈现Pod的就绪状态,如果健康检查通过,Pod状态为就绪,可以接受外部流量请求。流量无法转发到非就绪状态的Pod。
command
容器启动时的命令列表,和Dockerfile中定义的CMD作用一样。
args
容器启动命令的参数。
env
容器内的环境变量列表,和Dockerfile中定义的ENV作用一样。
resource
可以定义容器启动的最小字段和运行最大分配资源,对Pod的资源使用的控制。