深入理解pod对象基本管理

1407字约5分钟

2024-09-29

Pod基本概念

Pod是Kubernetes创建和管理的最小单元，一个Pod由一个容器或多个容器组成，这些容器共享存储、网络。

Pod特点：

一个Pod可以理解为是一个应用实例，提供服务
Pod中容器始终部署在一个Node上
Pod中容器共享网络、存储资源
Kubernetes直接管理Pod，而不是容器

Pod存在的意义

Pod主要用法：

运行单个容器：最常见的用法，在这种情况下，可以将Pod看做是单个容器的抽象封装
运行多个容器：封装多个紧密耦合且需要共享资源的应用程序

如果有这些需求，你可以运行多个容器：

两个应用之间发生文件交互
两个应用需要通过127.0.0.1或者socket通信
两个应用需要发生频繁的调用

Pod资源共享实现机制

共享网络：将业务容器网络加入到“负责网络的容器”实现网络共享

测试验证是否共享网络：

vim pod-net.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx
  - name: test
    image: busybox
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 360000"]

kubectl apply -f pod-net.yaml 
kubectl exec -it my-pod -c test -- sh   #进入tets容器验证是否能访问nginx
wget 127.0.0.1:80 
cat index.html

共享存储：容器通过数据卷共享数据

测试验证是否共享存储：

vim pod-vol.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod2
spec:
  containers:
  - name: web2
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: log
      mountPath: /data

  - name: test2
    image: busybox
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 360000"]
    volumeMounts:
    - name: log
      mountPath: /data

  volumes:
  - name: log
    emptyDir: {}

kubectl apply -f pod-vol.yaml 
kubectl exec -it my-pod2 -c test2 -- sh     #进入test容器在/data目录下创建文件
cd /data
touch 1.txt
kubectl exec -it my-pod2 -c web2 -- bash   #进入web2容器/data目录下查看是否有1.txt
cd /data
ls

Pod管理命令

创建Pod：

kubectl apply -f pod.yaml 
或者使用命令 kubectl run nginx --image=nginx

查看Pod：

kubectl get pods 
kubectl describe pod <pod名称>

查看日志：

kubectl logs <pod名称> [-c CONTAINER] 
kubectl logs <pod名称> [-c CONTAINER] -f

进入容器终端：

kubectl exec <pod名称> [-c CONTAINER] -- bash

删除Pod：

kubectl delete <pod名称>

重启策略+健康检查（应用自修复）

重启策略：

Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略。
OnFailure：当容器异常退出（退出状态码非0）时，才重启容器。
Never：当容器终止退出，从不重启容器

健康检查有以下两种类型：

livenessProbe（存活检查）：如果检查失败，将杀死容器，根据Pod 的restartPolicy来操作。
readinessProbe（就绪检查）：如果检查失败，Kubernetes会把 Pod从service endpoints中剔除。
startupProbe（启动检查）：

支持以下三种检查方法：

httpGet：发送HTTP请求，返回200-400范围状态码为成功。
exec：执行Shell命令返回状态码是0为成功。
tcpSocket：发起TCP Socket建立成功

参考链接：https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

测试验证：

vim pod-check.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: pod-check
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: busybox
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
    readinessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 5     ##启动容器后多少秒健康检查
      periodSeconds: 5           ##以后间隔多少秒检查一次

kubectl apply -f pod-check.yaml
kubectl expose pod pod-check --port 80 --target-port=80
kubectl get pod -w           #实时验证pod的重启次数是否增加
kubectl get endpoints -w     #实时验证pod是否被service剔除
kubectl describe pod pod-check  #查看pod的变化信息

示例：端口探测

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-demo
  namespace: demo
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      initialDelaySeconds: 30 #启动容器后多少秒健康检查
      periodSeconds: 10 #以后间隔多少秒检查一次
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      initialDelaySeconds: 30 #启动容器后多少秒健康检查
      periodSeconds: 10 #以后间隔多少秒检查一次

注：livenessProbe与readinessProbe配置一样。

示例：执行Shell命令

livenessProbe:
  exec:
    command:
    - cat
    - /tmp/healthy

示例：HTTP请求

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
    httpHeaders:
    - name: Custom-Header
      value: Awesome

环境变量

变量值几种定义方式：

自定义变量值
变量值从Pod属性获取
变量值从Secret、ConfigMap获取

示例

vim pod-var.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-envars
spec:
  containers:
    - name: test
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c", "sleep 36000"]
      env:
      - name: MY_NODE_NAME
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: spec.nodeName
      - name: MY_POD_NAME
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: metadata.name
      - name: MY_POD_NAMESPACE
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: metadata.namespace
      - name: MY_POD_IP
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: status.podIP
      - name: ABC
        value: "123456"

kubectl apply -f pod-var.yaml 
kubectl exec -it pod-envars -- sh

验证：

Init Container

Init Container：顾名思义，用于初始化工作，执行完就结束，可以理解为一次性任务。

支持大部分应用容器配置，但不支持健康检查
优先应用容器执行

应用场景：

环境检查：例如确保应用容器依赖的服务启动后再启动应用容器
初始化配置：例如给应用容器准备配置文件

示例：

部署一个web网站，网站程序没有打到镜像中，而是希望从代码仓库中动态拉取放到应用容器中。

vim pod-init.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: init-demo
spec:
  initContainers:
  - name: download
    image: busybox
    command:
    - wget
    - "-O"
    - "/opt/index.html"
    - http://www.ctnrs.com
    volumeMounts:
    - name: wwwroot
      mountPath: "/opt"
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: wwwroot
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: wwwroot
    emptyDir: {}

kubectl apply -f pod-init.yaml 
kubectl get pod 
kubectl describe pod init-demo 
kubectl exec -it init-demo -- bash

验证：

因此，Pod中会有这几种类型的容器：

Infrastructure Container：基础容器

维护整个Pod网络空间

InitContainers：初始化容器

先于业务容器开始执行

Containers：业务容器

并行启动