Kubernetes(三)-集群核心概念Pod
本文最后更新于:2024年4月22日 下午
Pod的介绍、创建、调度及生命周期
介绍
定义
- Pod(豌豆荚) 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
- pod内的IP不是固定的,集群外不能直接访问pod
分类
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
查看pod
#查看pod
kubectl get pod
#查看命名空间下的pod
kubectl get pod -n kube-system
pod的YAML资源清单格式
# 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
注:如果不清楚某个参数的写法,可使用 kubectl explain 命令完成
kubectl explain pod
kubectl explain pod.spec
pod调度
以使用约束把pod调度到指定的node节点
调度约束方法
- 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
第一种:spec.nodeName 将容器调度到指定节点上
[root@k8s-master1 ~]# vim pod-nodename.yml
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
第二种:spec.nodeSelector nodeSelector节点选择器调度到指定节点上去
[root@k8s-master1 ~]# vim pod-nodeselector.yml
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
生命周期
pod生命周期
- 有些pod(比如运行httpd服务),正常情况下会一直运行中,但如果手动删除它,此pod会终止
- 也有些pod(比如执行计算任务),任务计算完后就会自动终止
上面两种场景中,pod从创建到终止的过程就是pod的生命周期。
容器启动
启动后钩子post-start
执行后执行做健康检查
第一个健康检查叫存活状态检查(
liveness probe
),用来检查主容器存活状态的第二个健康检查叫准备就绪检查(
readiness probe
),用来检查主容器是否启动就绪
容器重启策略
Always:表示容器挂了总是重启,这是默认策略
OnFailures:表示容器状态为错误时才重启,也就是容器正常终止时不重启
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
HealthCheck健康检查
当Pod启动时,容器可能会因为某种错误(服务未启动或端口不正确)而无法访问等。
方式 | 说明 |
---|---|
Liveness Probe(存活状态探测) | 指示容器是否正在运行。如果存活态探测失败,则 kubelet 会杀死容器, 并且容器将根据其重启策略决定未来。如果容器不提供存活探针, 则默认状态为 Success 。 |
readiness Probe(就绪型探测) | 指示容器是否准备好为请求提供服务。如果就绪态探测失败, 端点控制器将从与 Pod 匹配的所有服务的端点列表中删除该 Pod 的 IP 地址。 初始延迟之前的就绪态的状态值默认为 Failure 。 如果容器不提供就绪态探针,则默认状态为 Success 。注:检查后不健康,将容器设置为Notready;如果使用service来访问,流量不会转发给此种状态的pod |
startup Probe | 指示容器中的应用是否已经启动。如果提供了启动探针,则所有其他探针都会被 禁用,直到此探针成功为止。如果启动探测失败,kubelet 将杀死容器,而容器依其 重启策略进行重启。 如果容器没有提供启动探测,则默认状态为 Success 。 |
Probe探测方式
方式 | 说明 |
---|---|
Exec | 执行命令 |
HTTPGet | http请求某一个URL路径 |
TCP | tcp连接某一个端口 |
gRPC | 使用 gRPC 执行一个远程过程调用。 目标应该实现 gRPC健康检查。 如果响应的状态是 “SERVING”,则认为诊断成功。 gRPC 探针是一个 alpha 特性,只有在你启用了 “GRPCContainerProbe” 特性门控时才能使用。 |
liveness-exec案例
1、准备资源清单文件pod-liveness-exec.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-exec
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
args:
- /bin/sh
- -c
- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
initialDelaySeconds: 5 # pod启动延迟5秒后探测
periodSeconds: 5 # 每5秒探测1次
2、应用yaml文件
kubectl apply -f pod-liveness-exec.yml
liveness-httpget案例
1、准备资源清单文件pod-liveness-httpget.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-httpget
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness
image: nginx:1.15-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports: # 指定容器端口,这一段不写也行,端口由镜像决定
- name: http # 自定义名称,不需要与下面的port: http对应
containerPort: 80 # 类似dockerfile里的expose 80
livenessProbe:
httpGet: # 使用httpGet方式
port: http # http协议,也可以直接写80端口
path: /index.html # 探测家目录下的index.html
initialDelaySeconds: 3 # 延迟3秒开始探测
periodSeconds: 5 # 每隔5s钟探测一次
2、应用YAML文件
kubectl apply -f pod-liveness-httpget.yml
liveness-tcp案例
1、准备资源文件pod-liveness-tcp.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-tcp
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness
image: nginx:1.15-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
livenessProbe:
tcpSocket: # 使用tcp连接方式
port: 80 # 连接80端口进行探测
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 5
2、应用YAML文件
kubectl apply -f pod-liveness-tcp.yml
readiness案例
1、准备资源配置文件pod-readiness-httpget.yml
[root@k8s-master1 ~]# vim pod-readiness-httpget.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: readiness-httpget
namespace: default
spec:
containers:
- name: readiness
image: nginx:1.15-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
readinessProbe: # 这里由liveness换成了readiness
httpGet:
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 5
2、应用YAML文件
kubectl apply -f pod-readiness-httpget.yml
post-start
容器启动后执行的命令
1、准备资源清单文件pod-poststart.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: poststart
namespace: default
spec:
containers:
- name: poststart
image: nginx:1.15-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
lifecycle: # 生命周期事件
postStart:
exec:
command: ["mkdir","-p","/usr/share/nginx/html/haha"]
2、应用资源文件
kubectl apply -f pod-poststart.yml
3、查看是否创建成功
kubectl exec -it poststart -- ls /usr/share/nginx/html -l
pre-stop
容器终止前执行的命令
1、准备资源清单文件prestop.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: prestop
namespace: default
spec:
containers:
- name: prestop
image: nginx:1.15-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
lifecycle: # 生命周期事件
preStop: # preStop
exec:
command: ["/bin/sh","-c","sleep 60000000"] # 容器终止前sleep 60000000秒
2、应用资源文件
kubectl apply -f prestop.yml
3、删除验证
kubectl delete -f prestop.yml