K8s学习笔记(二):Pod

1 K8s核心资源Pod

1.1 Pod是什么？

官方文档：Pod | Kubernetes

Pod 是 Kubernetes（k8s）中最小的部署与调度单元，并非直接运行容器，而是对一个或多个 "紧密关联" 容器的封装。

核心特点可简单总结为 3 点：

容器的 "组合包"：通常包含 1 个主容器（业务核心，如 Web 服务），也可包含辅助容器（如日志收集、监控代理），所有容器共享 Pod 的资源。
共享基础环境 ：同一 Pod 内的容器共享网络命名空间 （用localhost就能互相通信，无需跨网络）和存储卷（可共用文件目录），相当于 "在同一台迷你主机上运行"。
短暂且被管理：Pod 本身是 "一次性" 的（故障、重启后会生成新 Pod，IP 会变），不会自行修复，需依赖 k8s 的控制器（如 Deployment、StatefulSet）来管理其创建、扩缩容和故障恢复。

白话解释：

可以把 pod 看成是一个"豌豆荚"，里面有很多"豆子"（容器）。一个豌豆荚里的豆子，它们吸收着共同的营养成分、肥料、水分等，Pod 和容器的关系也是一样，Pod 里面的容器共享 pod 的网络、存储等。

1.1.1 Pod如何管理多个容器

在 Kubernetes 中，Pod 管理多个容器的核心逻辑是 "协同调度、资源共享、生命周期绑定"，具体通过以下方式实现：

共享基础环境

同一 Pod 内的所有容器共享网络命名空间 （相同的 IP 地址、端口空间）和存储卷（Volume）：
- 网络：容器间可通过localhost直接通信（如localhost:8080访问同一 Pod 内的另一个容器），但需注意端口不冲突；对外表现为一个整体，共享 Pod 的 IP。
- 存储：Pod 中定义的 Volume（如临时目录emptyDir、持久化存储PersistentVolume）可被所有容器挂载，实现数据共享（如日志容器读取主容器产生的日志文件）。
生命周期绑定

多个容器的生命周期与 Pod 强绑定：
- 同时调度：Pod 被调度到某个节点后，其内所有容器会在同一节点启动。
- 整体管理：Pod 删除时，所有容器同时终止；Pod 重启（如节点故障重建）时，所有容器重新创建。
- 重启策略统一：Pod 通过restartPolicy（如Always、OnFailure）定义容器故障时的重启规则，适用于所有容器。
启动与依赖控制

若容器间有启动顺序或依赖关系，可通过以下机制控制：
- Init 容器：在应用容器启动前运行的 "初始化容器"，完成前置任务（如配置加载、依赖检查），所有 Init 容器成功退出后，应用容器才会启动。
- 探针（Probe） ：通过livenessProbe（存活探针）、readinessProbe（就绪探针）检测容器状态，确保容器按预期运行后再对外提供服务。
资源隔离与分配

每个容器可单独设置资源请求（resources.requests）和限制（resources.limits），Pod 会汇总这些需求向 Kubernetes 申请资源，确保容器间资源使用不冲突（如避免某容器耗尽内存影响其他容器）。

1.1.2 Pod网络

Pod 网络核心可总结为：

每个 Pod 有唯一集群内 IP，作为其网络身份；
同一 Pod 内容器共享网络命名空间，通过localhost直接通信；
集群内 Pod 间可直接用 IP 互通（无 NAT），依赖 CNI 插件实现跨节点通信；
Pod 访问外部靠节点 SNAT，外部访问 Pod 需通过 Service 作为稳定入口。

1.1.3 Pod存储

创建 Pod 的时候可以指定挂载的存储卷。 POD 中的所有容器都可以访问共享卷，允许这些容器共享数据。 Pod 只要挂载持久化数据卷，Pod 重启之后数据还是会存在的。

1.2 Pod工作方式

在 K8s 中，所有的资源都可以使用一个 yaml 文件来创建，创建 Pod 也可以使用 yaml 配置文件。或者使用 kubectl run 在命令行创建 Pod。

1.2.1 自主式 Pod

所谓的自主式 Pod，就是直接定义一个 Pod 资源，如下：

复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
    name: nginx-test
    namespace: default
    labels:
        app: nginx
spec:
    containers:
    - name: nginx
      ports:
      - containerPort: 80
      image: nginx
      imagePullPolicy: IfNotPresent

# 更新资源清单
kubectl apply -f pod-nginx.yaml

# 查看pod是否创建成功
kubectl get pods -o wide -l app=nginx

自主式Pod存在一个问题，加入不小心删除了Pod，那么就彻底被删除了，不会再创建一个新的Pod，这如果在生产环境中有非常大的风险，用控制器管理最好。

bash 复制代码

kubectl delete pods nginx-test

kubectl get pods -l app=nginx
#结果为空说明pod已经被删除了

1.2.2 控制器管理的Pod

常见的管理 Pod 的控制器：Replicaset、Deployment、Job、CronJob、Daemonset、Statefulset。控制器管理的 Pod 可以确保 Pod 始终维持在指定的副本数运行。如，通过 Deployment 管理 Pod

bash 复制代码

vim nginx-deploy.yaml

apiVersion: v1
kind: Deployment
metadata:
    name: nginx-test
    labels:
        app: nginx-deploy
spec:
    selector:
        matchLabels:
            app: nginx
    replicas: 2        # 副本数为2
    template:
        metadata:
            labels:
                app: nginx
spec:
    containers:
    - name: my-nginx
      image: nginx
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
      - containerPort: 80

# 更新资源清单文件
kubectl apply -f nginx-deploy.yaml

# 查看Deployment
kubectl get deploy -l app=nginx-deploy
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE 
nginx-test 2/2 2 2 16s

#查看 Replicaset
kubectl get rs -l app=nginx 
NAME DESIRED CURRENT READY AGE 
nginx-test-75c685fdb7 2 2 2 71s

#查看 pod
kubectl get pods -o wide -l app=nginx
NAME READY STATUS IP 
nginx-test-85c885fdb7-6d4lx 1/1 Running 10.190.102.69 
nginx-test-85c885fdb7-9s95h 1/1 Running 10.190.102.68

#删除nginx-test-85c885fdb7-9s95h这个 pod

kubectl delete pods nginx-test-85c885fdb7-9s95h
kubectl get pods -o wide -l app=nginx

NAME READY STATUS IP 
nginx-test-85c885fdb7-6d4lx 1/1 Running 10.190.102.69 
nginx-test-85c885fdb7-6s95h 1/1 Running 10.190.102.68

# 发现重新创建了一个新的pod  nginx-test-85c885fdb7-6s95h

通过上面可以发现通过 deployment 管理的 pod，可以确保 pod 始终维持在指定副本数量