K8S-Pod基本配置

一、pod介绍

1.pod结构

每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类:

1.用户程序所占的容器，数量可多可少

2.Pause容器，这是每个Pod都会有的一个根容器，它的作用有两个!可以以它为依据，评估整个Pod的健康状态。可以在根容器上设置lp地址，其它容器都此Ip(Pod IP)，以实现Pod内部的网路通信

2.pod定义

下面是资源清单：

apiVersion: v1                  #必选，版本号，例如v1
kind: Pod                       #必选，资源类型，例如 Pod
metadata:                       #必选，元数据
  name: string                  #必选，Pod名称
  namespace: string             #Pod所属的命名空间,默认为"default"
  labels:                       #自定义标签列表
  - name: string
spec:                           #必选，Pod中容器的详细定义
  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
    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              #端口的名称
      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          #内存请求,容器启动的初始可用数量
    lifecycle:                  #生命周期钩子
      postStart:                #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启
      preStop:                  #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止
    livenessProbe:              #对Pod内各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
      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
  nodeName: <string>            #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上
  nodeSelector: object          #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上
  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emptyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
    hostPath:                   #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
      secretname: 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

在这里可以通过一个命令查看每种资源的可配置项

1.kubectl explain 资源类型 查看某种资源可以配置的一级属性

2.kubectl explain 资源类型 属性 查看属性的子属性

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: <containers> <[]Object>      # 数组，代表可以有多个容器

FIELDS:
   name  <string>         # 容器名称
   image <string>         # 容器需要的镜像地址
   imagePullPolicy <string> # 镜像拉取策略
   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>     # 容器的启动命令需要的参数列表
   env     <[]Object>     # 容器环境变量的配置
   ports   <[]Object>    # 容器需要暴露的端口号列表
   resources <Object>    # 资源限制和资源请求的设置

二、pod的配置

1.基本配置

创建一个pod-imagepullpolicy.yaml文件，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-base
  namespace: nginx-ns
  labels:
    user: xiaobai
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  - name: busybox
    image: busybox:1.30

由于busybox 默认无前台常驻进程，直接部署会出现容器反复退出，因此镜像会启动不成功

kubectl get pods -n nginx-ns -w  # 实时查看容器状态

2.镜像拉取

创建配置文件pod-imagepullpolicy.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-imagepullpolicy
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent  # 手动指定镜像拉取策略
  - name: busybox
    image: busybox:1.30

策略名称	规则说明
Always	无论本地是否存在镜像，每次都从远程仓库拉取镜像
IfNotPresent	本地节点已有镜像则优先使用本地；本地无镜像才去远程拉取
Never	仅使用本地存量镜像，绝不访问远程仓库；本地缺失镜像直接启动报错

1）默认策略规则

1. 镜像标签为latest（无指定具体版本）：默认策略 = Always
2. 镜像标签为固定版本号（如busybox:1.30）：默认策略 = IfNotPresent

示例中nginx:latest若不手动配置IfNotPresent，原生默认会走 Always 策略；busybox:1.30默认自带 IfNotPresent

3.启动命令

原来 busybox 并不是一个程序，而是类似于一个工具类的集合，kubernetes 集群启动管理后，它会自动关闭。解决方法就是让其一直在运行，这就用到了 command 配置。

创建pod-command.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-command
  namespace: nginx-ns
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt;sleep 3;done;"]

kubectl create -f pod-command.yaml

此时两个容器是启动成功的，因为第二个工具里面有了进程可以进去确认一下

# 进入busybox这个程序
kubectl exec -it pod-command -c busybox /bin/sh -n nginx-ns

此时每隔三秒钟就会写入一个时间

command，用于在 pod 中的容器初始化完毕之后运行一个命令。 稍微解释下上面命令的意思:

• "/bin/sh","-c"：使用 sh 执行命令
• touch /tmp/hello.txt：创建一个 /tmp/hello.txt 文件
• while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done;：每隔 3 秒向文件中写入当前时间

4.环境变量

创建pod-env.yaml文件，内容如下:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-env
  namespace: nginx-ns
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    env:
    - name: "JAVA_HOME"
      value: "/usr/local/jdk1.8"
    - name: "TOMCAT_HOME"
      value: "/usr/local/tomcat1.8"
    - name: "PATH"
      value: "/usr/local/bin:/usr/sbin:/root/bin:/usr/local/jdk1.8/bin"

以变量的形式就会直接输出变量的格式，在此处创建节点

5.端口设置

端口设置，也就是 containers 的 ports 选项。首先看下 ports 支持的子选项：

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers.ports
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: ports <[]Object>

FIELDS:
   name         <string>    # 端口名称，如果指定，必须保证name在pod中是唯一的
   containerPort <integer> # 容器要监听的端口(0<x<65536)
   hostPort     <integer>   # 容器要在主机上公开的端口，如果设置，主机上只能运行容器的一个副本(一般省略)
   hostIP       <string>    # 要将外部端口绑定到的主机IP(一般省略)
   protocol     <string>    # 端口协议。必须是UDP、TCP或SCTP。默认为"TCP"。

测试模板：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-ports
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    ports: # 设置容器暴露的端口列表
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

• containerPort ：仅为 K8s 内部标识容器端口，不会做端口映射，集群内 Service 可通过该端口访问 Pod；
• hostPort：宿主机端口映射，同节点不能启动多个该 Pod（端口占用），生产极少使用；
• hostIP：限定宿主机绑定的网卡 IP，默认绑定 0.0.0.0 所有地址。

但是其中nginx默认暴露的端口就是80端口，因此好像这里看不出来什么效果

6.资源配额

容器中的程序要运行，肯定是要占用一定的资源，比如 cpu 和内存等，如果不对某个容器的资源做限制，那么它就可能吃掉大量资源，导致其它容器无法运行。针对这种情况，kubernetes 提供了对内存和 cpu 的资源进行配额的机制，这种机制主要通过 resources 选项实现，它有两个子选项：

limits：用于限制运行时容器的最大占用资源，当容器占用资源超过 limits 时会被终止，并进行重启

requests：用于设置容器需要的最小资源，如果环境资源不够，容器将无法启动

可以通过上面两个选项设置资源的上下限。创建一个pod-resource.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-resources
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    resources: # 资源配额
      limits:  # 限制资源（上限）
        cpu: "2" # CPU限制，单位是core数
        memory: "10Gi" # 内存限制
      requests: # 请求资源（下限）
        cpu: "1"  # CPU限制，单位是core数
        memory: "10Mi" # 内存限制

• CPU 单位 ：1=1 个 CPU 核心；也可用毫核m，500m=0.5核
• 内存单位：Mi/Gi（二进制）、MB/GB（十进制）
• 调度逻辑：节点剩余资源≥requests才会调度 Pod；运行超limits：CPU 被限流、内存 OOM 杀死重启

在这对 cpu 和 memory 的单位做一个说明: cpu: core 数，可以为整数或小数 memory: 内存大小，可以使用 Gi、Mi、G、M 等形式