掌握 K8s Pod 基础应用 (一)
Kubernetes 官方文档：Pod 详解Pod 介绍
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：
[*]用户程序所在的容器，数量可多可少
[*]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Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以实现Pod内部的网路通信
这里是Pod内部的通讯，Pod的之间的通讯采用虚拟二层网络技术来实现，我们当前环境用的是Flannel
Pod定义
下面是Pod的资源清单：
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: #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: #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: #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: #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: obeject #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#小提示：
# 在这里，可通过一个命令来查看每种资源的可配置项
# kubectl explain 资源类型 查看某种资源可以配置的一级属性
# kubectl explain 资源类型.属性 查看属性的子属性
# kubectl explain pod
KIND: Pod
VERSION:v1
FIELDS:
apiVersion <string>
kind <string>
metadata <Object>
spec <Object>
status <Object>
# kubectl explain pod.metadata
KIND: Pod
VERSION:v1
RESOURCE: metadata <Object>
FIELDS:
annotations<mapstring>
clusterName<string>
creationTimestamp <string>
deletionGracePeriodSeconds <integer>
deletionTimestamp <string>
finalizers <[]string>
generateName <string>
generation <integer>
labels <mapstring>
managedFields <[]Object>
name <string>
namespace <string>
ownerReferences <[]Object>
resourceVersion <string>
selfLink <string>
uid<string>在kubernetes中基本所有资源的一级属性都是一样的，主要包含5部分：
<ul>apiVersion版本，由kubernetes内部定义，版本号必须可以用 kubectl api-versions 查询到
kind类型，由kubernetes内部定义，版本号必须可以用 kubectl api-resources 查询到
metadata元数据，主要是资源标识和说明，常用的有name、namespace、labels等
spec描述，这是配置中最重要的一部分，里面是对各种资源配置的详细描述
status状态信息，里面的内容不需要定义，由kubernetes自动生成
在上面的属性中，spec是接下来研究的重点，继续看下它的常见子属性:
[*]containers容器列表，用于定义容器的详细信息
[*]nodeName根据nodeName的值将pod调度到指定的Node节点上
[*]nodeSelector根据NodeSelector中定义的信息选择将该Pod调度到包含这些label的Node 上
[*]hostNetwork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存储卷，用于定义Pod上面挂在的存储信息
[*]restartPolicy重启策略，表示Pod在遇到故障的时候的处理策略
Pod配置
本文主要来研究pod.spec.containers属性，这也是pod配置中最为关键的一项配置。
# 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基本配置
创建pod-base.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-base
namespace: dev
labels:
user: wenc
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.18.0
- name: busybox
image: busybox:1.30
上面定义了一个比较简单Pod的配置，里面有两个容器：
[*]nginx：用1.18.0版本的nginx镜像创建，（nginx是一个轻量级web容器）
[*]busybox：用1.30版本的busybox镜像创建，（busybox是一个小巧的linux命令集合）
# 创建Pod
# kubectl apply -f pod-base.yaml
pod/pod-base created
# 查看Pod状况
# READY 1/2 : 表示当前Pod中有2个容器，其中1个准备就绪，1个未就绪
# RESTARTS: 重启次数，因为有1个容器故障了，Pod一直在重启试图恢复它
# kubectl get pod -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-base 1/2 Running 4 95s
# 可以通过describe查看内部的详情
# 此时已经运行起来了一个基本的Pod，虽然它暂时有问题
# kubectl describe pod pod-base -n dev镜像拉取
创建pod-imagepullpolicy.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-imagepullpolicy
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.18.0
imagePullPolicy: Never # 用于设置镜像拉取策略
- name: busybox
image: busybox:1.30
imagePullPolicy，用于设置镜像拉取策略，kubernetes支持配置三种拉取策略：
[*]Always：总是从远程仓库拉取镜像（一直远程下载）
[*]IfNotPresent：本地有则使用本地镜像，本地没有则从远程仓库拉取镜像（本地有就本地 本地没远程下载）
[*]Never：只使用本地镜像，从不去远程仓库拉取，本地没有就报错 （一直使用本地）
默认值说明：
如果镜像tag为具体版本号， 默认策略是：IfNotPresent
如果镜像tag为：latest（最终版本） ，默认策略是always
# 创建Pod
# kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml
pod/pod-imagepullpolicy created
# 查看Pod详情
# 此时明显可以看到nginx镜像有一步Pulling image "nginx:1.18.0"的过程
# kubectl describe pod pod-imagepullpolicy -n dev
......
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled<unknown> default-schedulerSuccessfully assigned dev/pod-imagePullPolicy to node1
Normal Pulling 32s kubelet, node1 Pulling image "nginx:1.18.0"
Normal Pulled 26s kubelet, node1 Successfully pulled image "nginx:1.18.0"
Normal Created 26s kubelet, node1 Created container nginx
Normal Started 25s kubelet, node1 Started container nginx
Normal Pulled 7s (x3 over 25s)kubelet, node1 Container image "busybox:1.30" already present on machine
Normal Created 7s (x3 over 25s)kubelet, node1 Created container busybox
Normal Started 7s (x3 over 25s)kubelet, node1 Started container busybox启动命令
在前面的案例中，一直有一个问题没有解决，就是的busybox容器一直没有成功运行，那么到底是什么原因导致这个容器的故障呢？
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，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-command
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.18.0
- 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;"]
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
# 创建Pod
# kubectl create-f pod-command.yaml
pod/pod-command created
# 查看Pod状态
# 此时发现两个pod都正常运行了
# kubectl get pods pod-command -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-command 2/2 Runing 0 2s
# 进入pod中的busybox容器，查看文件内容
# 补充一个命令: kubectl execpod名称 -n 命名空间 -it -c 容器名称 /bin/sh在容器内部执行命令
# 使用这个命令就可以进入某个容器的内部，然后进行相关操作了
# 比如，可以查看txt文件的内容
# kubectl exec pod-command -n dev -it -c busybox /bin/sh
/ # tail -f /tmp/hello.txt
14:44:19
14:44:22
14:44:25特别说明：
通过上面发现command已经可以完成启动命令和传递参数的功能，为什么这里还要提供一个args选项，用于传递参数呢?
这其实跟docker有点关系，kubernetes中的command、args两项其实是实现覆盖Dockerfile中ENTRYPOINT的功能。
1 如果command和args均没有写，那么用Dockerfile的配置。
2 如果command写了，但args没有写，那么Dockerfile默认的配置会被忽略，执行输入的command
3 如果command没写，但args写了，那么Dockerfile中配置的ENTRYPOINT的命令会被执行，使用当前args的参数
4 如果command和args都写了，那么Dockerfile的配置被忽略，执行command并追加上args参数环境变量
创建pod-env.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-env
namespace: dev
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox:1.30
command: ["/bin/sh","-c","while true;do /bin/echo $(date +%T);sleep 60; done;"]
env: # 设置环境变量列表
- name: "username"
value: "admin"
- name: "password"
value: "123456"env，环境变量，用于在pod中的容器设置环境变量。
# 创建Pod
# kubectl create -f pod-env.yaml
pod/pod-env created
# 进入容器，输出环境变量
# kubectl exec pod-env -n dev -c busybox -it /bin/sh
/ # echo $username
admin
/ # echo $password
123456这种方式不是很推荐，推荐将这些配置单独存储在配置文件中，这种方式将在后面介绍。
端口设置
本文来介绍容器的端口设置，也就是containers的ports选项。
首先看下ports支持的子选项：
# kubectl explain pod.spec.containers.portsKIND: PodVERSION:v1RESOURCE: ports FIELDS: name # 端口名称，如果指定，必须保证name在pod中是唯一的 containerPort # 容器要监听的端口(0
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