【Kubernetes】k8s集群的pod基础

哆啦IT梦2024-08-06 12:34

目录

一.Pod概述

1.什么是pod

2.k8s中pod的两种使用方式

3.pod容器的常规使用流程

4.创建pod的3种方式

二.Pod中容器概述

1.容器分类

2.Pod容器的3种镜像拉取策略

3.Pod容器的3种重启策略

4.pod的dns策略

一.Pod概述

1.什么是pod

Pod是kubernetes中最小的资源管理组件，Pod也是最小化运行容器化应用的资源对象。一个Pod

代表着集群中运行的一个进程。kubernetes中其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展

Pod功能

**例如：**用于管理Pod运行的StatefulSet和Deployment等控制器对象，用于暴露Pod应用的Service和

Ingress对象，为Pod提供存储的PersistentVolume存储资源对象等

2.k8s中pod的两种使用方式

  • 一个Pod中运行一个容器。"每个Pod中一个容器"的模式是最常见的用法；在这种使用方式中，你可以把Pod想象成是单个容器的封装，kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器
  • 在一个Pod中同时运行多个容器。一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器，它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位，比如一个容器共享文件，另一个"sidecar"容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理

3.pod容器的常规使用流程

一个Pod下的容器必须运行于同一节点上。现代容器技术建议一个容器只运行一个进程，该进程在

容器中PID命名空间中的进程号为1，可直接接收并处理信号，进程终止时容器生命周期也就结束

了。若想在容器内运行多个进程，需要有一个类似Linux操作系统init进程的管控类进程，以树状结

构完成多进程的生命周期管理。运行于各自容器内的进程无法直接完成网络通信，这是由于容器间

的隔离机制导致，k8s中的Pod资源抽象正是解决此类问题，Pod对象是一组容器的集合，这些容器

共享NET、MNT、UTS及IPC命名空间，因此具有相同的域名、主机名和网络接口，并可通过IPC

直接通信

Pod资源中针对各容器提供网络命名空间等共享机制的是底层基础容器pause，基础容器（也可称

为父容器）pause就是为了管理Pod容器间的共享操作，这个父容器需要能够准确地知道如何去创

建共享运行环境的容器，还能管理这些容器的生命周期。为了实现这个父容器的构想，kubernetes

中，用pause容器来作为一个Pod中所有容器的父容器。这个pause容器有两个核心的功能，一是

它提供整个Pod的Linux命名空间的基础。二来启用PID命名空间，它在每个Pod中都作为PID为1进

程（init进程），并回收僵尸进程

4.创建pod的3种方式

  • 自主式Pod

由scheduler调度到node节点运行的；不被控制器管理；没有自愈能力，一旦Pod挂掉了，不会被

重新拉起；没有副本管理能力，不能滚动更新；配置信息是存储在etcd中

kubectl run ....

  • 控制器管理的Pod

由scheduler调度到node节点运行的；被控制器管理；有自愈能力，一旦Pod挂掉了，会被控制器

重新拉起；有副本管理能力，支持滚动更新；配置信息是存储在etcd中

kubectl create <Pod控制器资源类型> ....

  • 静态Pod

不由scheduler调度到node节点运行的，而是由kubelet自行管理的；始终与kubelet运行在同一个

node节点上；不能通过向apiserver发送请求直接删除

在node节点的/etc/kubernetes/manifests/目录中放置Pod的yaml配置文件，kubelet就会自动根据

yaml配置文件创建静态Pod；反之删除目录中的yaml配置文件，kubelet则会删除静态Pod

创建静态pod

vim /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
vim /var/lib/kubelet/config.yaml


kubectl run test1 --image=soscscs/myapp:v1 --port=80 --dry-run=client -o yaml > pod.yaml   #导出一个pod的yaml配置模板
vim pod.yaml修改其中的name为test2
 
 
scp pod.yaml 192.168.80.102:/etc/kubernetes/manifests/  #将yaml文件复制到node节点上静态pod文件保存路径上，即可自动创建pod

二.Pod中容器概述

1.容器分类

pause容器（基础容器/父容器/根容器）

  • 给Pod容器组做环境初始化

  • 作为Linux命名空间共享的基础，为Pod里的其它容器提供网络、存储资源的共享

  • 作为PID=1的init管控类进程管理整个Pod容器组的生命周期

  • pause容器是Pod最先启动的容器

    cat /opt/kubernetes/cfg/kubelet
    ......
    --pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.2"

每次创建 Pod 时候就会创建，运行的每一个Pod都有一个 pause-amd64 的基础容器自动会运

行，对于用户是透明的

docker ps -a
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.2   "/pause"

init容器（初始化容器/init container）

  • 可以在应用容器启动前基于共享存储为应用容器提供运行依赖环境和工具包
  • 还可以阻塞或延迟应用容器的启动
  • init容器是在pause容器之后启动
  • 如果Pod定义了多个init容器，它们是串行启动的，即要在上一个init容器成功的完成启动和退出后才会启动下一个init容器

应用容器（业务容器/用户容器/main container）：

  • 提供应用程序业务
  • 应用容器是在所有init容器都成功的完成启动和退出后才会启动
  • 如果Pod定义了多个应用容器，它们是并行启动的

2.Pod容器的3种镜像拉取策略

imagePullPolicy（与image字段同一层级）

  • IfNotPresent：优先使用node节点本地已存在的镜像，如果本地没有则从仓库拉取镜像。是标签为非latest的镜像的默认拉取策略

    vim pod.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v1
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: Always
    status: {}

    kubectl apply -f pod.yaml #创建
    kubectl get pod test1 -o yaml #查看

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test2
  name: test2
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v2           #v2版本不存在
    name: test2
    imagePullPolicy: IfNotPresent     #设置拉取策略为IfNotPresent 
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}
 
 
kubectl apply -f pod.yaml   #创建
kubectl get pod
kubectl describe pod test2

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test4
  name: test4
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v2         #镜像已经存在
    name: test2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}
 
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl describe pod test4

  • Always：总是从仓库拉取镜像，无论node节点本地是否已存在镜像。是标签为latest或无标签的镜像的默认拉取策略

    vim pod.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v1 #本地存在这个镜像版本
    name: test2
    imagePullPolicy: Always #拉取策略设置为Always
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: Always
    status: {}

    kubectl apply -f pod.yaml
    kubectl get pod
    kubectl describe pod test1

  • Never：仅使用node节点本地镜像，总是不从仓库拉取镜像

    vim pod.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v3 #v3版本不存在
    name: test2
    imagePullPolicy: Never #拉取策略设置为Never
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: Always
    status: {}

    kubectl apply -f pod.yaml
    kubectl get pod
    kubectl describe pod test1

当配置中不设置拉取策略和镜像版本时（或镜像版本设置为latest

），默认拉取策略为Always

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers: 
  - image: nginx    #不设置镜像版本，且不设置拉取策略
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}
 
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod test1 -o yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest    #版本设置为latest，不设置拉取策略
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}
 
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod test1 -o yaml

3.Pod容器的3种重启策略

restartPolicy（与containers字段同一层级）

  • Always：当Pod容器退出时，总是重启容器，无论容器退出状态码如何。是默认的容器重启策略

    vim pod.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 0"
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: Always #重启策略
    status: {}

  • Never：当Pod容器退出时，总是不从前容器，无论容器退出状态码如何

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 1" #状态设置为1，异常退出
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: Never #不重启策略
    status: {}

  • OnFailure：当Pod容器异常退出时（容器退出状态码为非0），才会重启重启；正常退出的容器（容器退出状态码为0），不会重启

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    creationTimestamp: null
    labels:
    run: test1
    name: test1
    spec:
    containers:
    - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 1" #设置状态为异常退出
    resources: {}
    dnsPolicy: ClusterFirst
    restartPolicy: OnFailure #异常状态推出下重启策略
    status: {}

4.pod的dns策略

dnsPolicy默认设置为ClusterFirst

自定义dns地址

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: None               #设置为none，以下添加
  dnsConfig:
    nameservers:                #指定nameservers、和searches
    - 8.8.8.8
    searches:
    - xy101.com
  restartPolicy: OnFailure
status: {}
 
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl exec -it test1 -- sh
vi /etc/resolv.conf
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