k8s环境设置-pod下载及重启策略

k8s环境设置

在我们开始使用k8s之前，我们可以先做一些环境配置，使k8s更加的方便使用

第一个要做的就是kubectl命令的补全
在使用kubectl的时候你会发现参数你是Tab不出来的，这时候我们可以操作一下，让他可以补全

bash 复制代码

# 在/etc/bashrc里面写入
[root@master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> /etc/bashrc
# 然后重新登录一下或者bash一下,souce 这个文件也行，习惯用什么你就用什么
[root@master ~]# source /etc/bashrc

现在你去敲kubectl 你就可以发现他的命令是可以补全的了

第二个要做的就是安装metrics-server
这个是用来监控k8s的资源使用率的，也能监控pod，你默认去使用kubectl top node他是会报错的

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl top node
error: Metrics API not available

我们可以安装一个工具，让他可以监控到node和pod

bash 复制代码

# 我们先下载yaml文件，github上可以找到
[root@master ~]# wget https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/download/v0.6.4/components.yaml

下载好之后我们vim修改这个文件的内容，在第135行的地方我们给他加上一行

134 - args:

135 - --kubelet-insecure-tls # 加上这一行就行

136 - --cert-dir=/tmp

137 - --secure-port=4443

138 - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname

139 - --kubelet-use-node-status-port

140 - --metric-resolution=15s

然后在141行修改

141 image: registry.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server:v0.6.4 # 改成这样就好了

bash 复制代码

# 修改好之后apply这个文件
[root@master ~]# kubectl apply -f components.yaml

稍等片刻之后我们执行kubectl top node

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl top node
NAME     CPU(cores)   CPU%   MEMORY(bytes)   MEMORY%   
master   94m          4%     1314Mi          34%       
node1    44m          2%     701Mi           18%       
node2    38m          1%     784Mi           20%

k8s操作

我们默认使用kubectl去操作的时候，他都是在default命名空间里面，如果我们想要修改的话，可以这样操作

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl config set-context --current --namespace kube-system

这样修改完之后，我们后续的操作他就会默认在kube-system下进行操作，比如查询pod

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl get pod
NAME                              READY   STATUS    RESTARTS      AGE
coredns-5bbd96d687-4vmbt          1/1     Running   3 (19m ago)   4h58m
coredns-5bbd96d687-9r9bt          1/1     Running   3 (19m ago)   4h58m
etcd-master                       1/1     Running   3 (19m ago)   4h59m
kube-apiserver-master             1/1     Running   3 (17m ago)   4h59m
kube-controller-manager-master    1/1     Running   4 (19m ago)   4h59m
kube-proxy-mp98s                  1/1     Running   1 (39m ago)   4h55m
kube-proxy-snk8k                  1/1     Running   3 (19m ago)   4h59m
kube-proxy-xmxpj                  1/1     Running   1 (39m ago)   4h55m
kube-scheduler-master             1/1     Running   4 (19m ago)   4h59m
metrics-server-7bf8c67888-qjqvw   1/1     Running   0             13m

每个命令空间内的资源都是隔离的，linux也是使用namespace来进行隔离的

我们现在切换回default命令空间

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl config set-context --current --namespace default
Context "kubernetes-admin@kubernetes" modified.

Pod的操作

在k8s里面，k8s调度的最小单位是pod，pod里面跑容器，一般一个pod跑一个容器，如果有特殊需求，也可以跑多个容器

创建pod的2种方式

通过命令行创建
通过yaml文件创建

通过命令行创建

bash 复制代码

# kubectl run 这个应该很容易看懂
[root@master ~]# kubectl run pod01 --image=nginx
pod/pod01 created
# 现在他的状态时正在创建，因为他需要拉取镜像，如果已经存在这个镜像，那么他就会很快变成running
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod01   0/1     ContainerCreating   0          5s
# 等他一会之后他就会变成running了
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod01   1/1     Running   0          33s

通过命令行去操作pod其实跟docker的命令时差不多的

我们同样也可以使用exec去进入pod

我们可以通过describe命令去查看这个pod产生的日志啊，事件

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl describe pods pod01
# 这里面会显示很多信息
  Normal  Scheduled  4m30s  default-scheduler  Successfully assigned default/pod01 to node2
  Normal  Pulling    4m29s  kubelet            Pulling image "nginx"
  Normal  Pulled     4m11s  kubelet            Successfully pulled image "nginx" in 18.539149997s (18.539154065s including waiting)
  Normal  Created    4m11s  kubelet            Created container pod01
  Normal  Started    4m10s  kubelet            Started container pod01

他这里面会记录从拉取镜像到启动容器的过程

我们刚刚已经启动过一个nginx了，镜像他也拉取到了，那我们现在去创建pod是不是非常的快呢？？？不一定

bash 复制代码

# 我们再来创建一个pod
[root@master ~]# kubectl run pod02 --image=nginx
pod/pod02 created
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod01   1/1     Running             0          8m56s
pod02   0/1     ContainerCreating   0          13s
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod01   1/1     Running   0          9m3s
pod02   1/1     Running   0          20s

你会发现他过了20秒才running，我们不是已经拉取过镜像了吗，为什么还是这么慢呢

这其实是因为调度的原因

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod01   1/1     Running   0          10m   10.244.104.5     node2   <none>           <none>
pod02   1/1     Running   0          79s   10.244.166.135   node1   <none>           <none>

通过这个命令我们可以看见，pod01是被调度到了node2上面，那么他拉取的镜像也应该是存在node2上面，然而pod02是被调度到了node1上面，他也需要重新拉取镜像，所以会很慢

我们同样可以到node1上面去看看是不是真的存在这样镜像了

bash 复制代码

# 注意，k8s在1.24之后就剔除了dockershim，所以他的镜像并不是存在docker里
[root@node1 ~]# crictl img |grep nginx
docker.io/library/nginx                                  latest              d453dd892d935       70.5MB

我们可以看到 node1上确实是有这个镜像的

通过describe也是可以看到他的调度过程的

bash 复制代码

[root@master ~]#  kubectl describe pods pod02
Events:
  Type    Reason     Age    From               Message
  ----    ------     ----   ----               -------
  Normal  Scheduled  4m58s  default-scheduler  Successfully assigned default/pod02 to node1
  Normal  Pulling    4m58s  kubelet            Pulling image "nginx"
  Normal  Pulled     4m39s  kubelet            Successfully pulled image "nginx" in 18.445251423s (18.445254681s including waiting)
  Normal  Created    4m39s  kubelet            Created container pod02
  Normal  Started    4m39s  kubelet            Started container pod02

现在2个节点上都有镜像了，我们不妨再来创建一个pod，看看他是不是要快很多

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl run pod03 --image=nginx
pod/pod03 created
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod01   1/1     Running   0          15m
pod02   1/1     Running   0          6m57s
pod03   1/1     Running   0          4s

可以看到pod03只用了4秒就已经running了

4秒就是极限了吗？不，还可以更快，想要更快就需要了解镜像拉取策略了

pod的镜像拉取策略

总共有3种策略，分别是

Always

这个就是默认的策略，不管你当前的节点上是否存在你指定的那个镜像，他都会有一个联网的动作，如果你的节点上存在这个镜像，那么他会联网检查这个动作，如果不存在则会联网拉取镜像

Never

这个是从不拉取，只会使用本地镜像

IfNotPresent

这个策略会检测本地是否存在，存在的话就直接使用了，不存在的话就会联网拉取

那么我们现在创建pod并指定一下策略，看看他是不是会比默认的策略要快

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl run pod04 --image=nginx --image-pull-policy=IfNotPresent
pod/pod04 created
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod01   1/1     Running   0          48m
pod02   1/1     Running   0          39m
pod03   1/1     Running   0          32m
pod04   1/1     Running   0          2s

我们可以看到，他只花了2秒就已经启动了这个pod，更快的原因是因为他没有了联网联查的这个动作

这个就是镜像的拉取策略

通过yaml文件创建

通过命令行去创建我们会觉得不太方便，因为我们创建一个pod他就需要敲一次命令，我能不能写个文件，让他按照这个文件去创建pod呢？可以

通过这种方式我们的这个文件是可以复用的

像这种文件里面的参数是很多的，减少记忆负担，我们是可以通过命令让他生成一个模板的，我们只需要改这个模板就好了

bash 复制代码

# 这个模板就是使用nginx镜像，拉取策略是IfNotPresent --dry-run 是测试运行的意思，然后将内容以yaml的格式进行输出，
[root@master ~]# kubectl run pod01 --image=nginx --image-pull-policy=IfNotPresent --dry-run=client -o yaml

yaml 复制代码

# 那么他输出的就是这样的一些信息，我们可以通过重定向将他保存到文件内
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod01
  name: pod01
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod01
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

我们来完整生成并使用一次这个文件

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl run pod01 --image=nginx --image-pull-policy=IfNotPresent --dry-run=client -o yaml > pod01.yml
[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml
pod/pod01 created

这样pod01就被创建出来了，我们可以改动这个模板，比如我想要用centos镜像，那么改动image后面的nginx，改成centos就好了，然后执行kubectl apply，那么一个新的pod就会被创建了

如果我现在需要在一个pod里跑2个容器或者多个容器，应该怎么去写yaml文件呢

直接看示例

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod01
  name: pod01
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod04
    resources: {}
  - image: centos
    args:
            - sleep
            - "3600"
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod05
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

我们首先来看一下，他跟之前的区别就是，在spec下的containers里边，多写了一个- image，我们得知道。在yaml语法种，- 代表的是列表，那么现在他的意思就是第一个零七用nginx的镜像，第二个容器使用centos的镜像

但是dnsPolicy和restartPolicy这两个为什么只用写一次呢，因为他们所属的层级不一样，这两个策略看他们的缩进，是和containers属于同一层级，所以只用写一个，并不是一个容器就得给他一个策略，不是这样的

bash 复制代码

[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml 
pod/pod01 created
[root@master k8s]# kubectl  get pods
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod01   2/2     Running   0          3s
# 我们现在一个pod里面有2个容器，那我执行exec进入容器的时候他会进入哪个呢？随机进入吗？我们试试
[root@master k8s]# kubectl exec -it pod01 -- /bin/bash
Defaulted container "pod04" out of: pod04, pod05
root@pod01:/# 
# 我们一个是nginx，另一个是centos，想要检验进入的是哪个的话非常容易，centos容器里面是有yum命令的，执行一下就知道了，如果报错，那么进入的就是nginx
root@pod01:/# yum
bash: yum: command not found
# 看出来了，我们进入的是nginx
# 我们退出再进一次，看看他是不是随机进入的
[root@master k8s]# kubectl exec -it pod01 -- /bin/bash
Defaulted container "pod04" out of: pod04, pod05
root@pod01:/# yum
bash: yum: command not found
# 其实我们看提示信息就知道了。它默认进入的是pod04，也就是nginx
# 那我我想进入pod05怎么办呢？我们可以加上-c参数
[root@master k8s]# kubectl exec -it pod01 -c pod05 -- /bin/bash
[root@pod01 /]# yum version
Failed to set locale, defaulting to C.UTF-8
No such command: version. Please use /usr/bin/yum --help
It could be a YUM plugin command, try: "yum install 'dnf-command(version)'"
# 可以看到我们确实进入了centos，yum命令可以是用了

pod的生命周期及重启策略

容器运行的是进程，而进程是由镜像定义好的

在上面的yaml文件中，我们可以看得到有一个restartPolicy，这个就是重启策略

重启策略总共有3种，分别是

Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略。
OnFailure：当容器终止异常退出（退出码非0）时，才重启容器。
Never：当容器终止退出时，不管是正常还是非正常退出，都不重启

Always

我们直接来看一个示例

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod01
  name: pod01
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod04
    resources: {}
    args:
            - sleeeeeeep
            - "3600"
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

这里容器执行的命令我们故意将他写错，来看效果

bash 复制代码

[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml 
pod/pod01 created
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS     AGE
pod01   0/1     Error    1 (2s ago)   2s
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS      AGE
pod01   0/1     Error    4 (59s ago)   101s

会发现他一直都在重启，这个就是Always

Never

这个策略我们依旧使用上面那个yaml文件，但是策略我们改成Never，我们来看看效果

bash 复制代码

[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml 
pod/pod01 created
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS   AGE
pod01   0/1     Error    0          3s
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS   AGE
pod01   0/1     Error    0          30s

我们可以看见，过了30秒他的restarts依旧是0，说明没有重启过

OnFailure

这个策略我们用到2个yaml文件，一个是上面的那个命令错误的yaml文件，另一个是让他执行命令echo，他执行完之后是正常退出的，我们来看效果

bash 复制代码

# 这个依旧是使用之前的yaml文件，策略改成OnFailure，其他不变
[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml 
pod/pod01 created
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS     AGE
pod01   0/1     Error    1 (3s ago)   4s
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS   RESTARTS      AGE
pod01   0/1     Error    2 (15s ago)   17s

我们可以看到，他是一直在重启的，符合他的重启策略

现在我们来让他执行一个瞬时任务，echo 他执行完这个命令之后容器的生命周期就结束了，所以是属于正常退出，我们来看看他会不会重启

yaml 复制代码

# 修改yaml文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod01
  name: pod01
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod04
    resources: {}
    args:
            - echo
            - hello
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: OnFailure
status: {}

使用这个yaml文件去创建pod

bash 复制代码

[root@master k8s]# kubectl apply -f nginx.yml 
pod/pod01 created
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod01   0/1     Completed   0          3s
[root@master k8s]# kubectl get pods
NAME    READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod01   0/1     Completed   0          52s

我们可以看见，容器是正常退出的，状态时完成，不是Error，所以他并没有重启