3.工作负载-认识和使用Pod

AI码师

发布于 2024-04-10 11:18:02

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发布于 2024-04-10 11:18:02

认识Pod

Pod的基本概念

「定义」：Pod是Kubernetes中最小的部署单元，是一个或多个紧密关联容器的组合。「调度」：Pod作为一个整体被调度到Kubernetes集群中的节点上。「生命周期」：Pod的生命周期由包含的容器的生命周期决定。

Pod中的容器

「容器定义：」 Pod中的容器通过Pod的容器列表定义，这些容器可以共享相同的网络和存储。「共享资源：」 容器共享相同的网络命名空间，可以通过localhost进行通信。它们也可以访问共享的存储卷。

Pod的网络模型

「共享网络：」 所有Pod中的容器共享同一个IP地址和端口空间，它们可以使用localhost进行直接通信。「Service：」 Pod可以通过Service抽象进行访问，Service提供了负载均衡和服务发现的功能。

Pod的生命周期

「Pending」：Pod正在等待调度到某个节点上。「Running」：Pod中的至少一个容器正在运行。「Succeeded」：Pod中的所有容器已成功运行完成。「Failed」：Pod中的至少一个容器已经以非正常状态退出。「Unknown」：Pod的状态无法确定。

Pod的创建和管理

「Pod定义文件：」 使用YAML文件定义Pod的配置，包括容器规范、环境变量、资源限制等。「kubectl命令：」 使用kubectl命令行工具创建、删除、管理Pod。「ReplicaSets和Deployments：」 通过ReplicaSets和Deployments来管理Pod的复制和更新。

多容器Pod：

「定义：」 一个Pod可以包含多个容器，这些容器共享相同的网络和存储。「使用场景：」 多容器Pod适用于需要协同工作的应用，例如日志收集、辅助任务等。

Pod的基本使用

多种方式创建Pod

通过kubectl 命令创建Pod

## 直接运行一个nginx pod
kubectl run pod-kubectl --image=nginx:latest

-------
pod/pod-kubectl created
## 查看pod 列表
kubectl get pod

-------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-kubectl   1/1     Running   0          66s

查看更多信息的列表

kubectl get pod -owide

-------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP             NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-kubectl   1/1     Running   0          4m12s   10.188.36.65   k8s-node1   <none>           <none>

# 查看pod具体信息
kubectl describe pod pod-kubectl

在master节点访问nginx

curl 10.188.36.65

-------
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

通过yaml 文件定义pod

pod-nginx-simple.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nignx-simple
spec:
  containers:
  - name: pod-nignx-simple
    image: nginx:1.14.2
    ports:
    - containerPort: 80

按照文件创建资源

kubectl apply -f 

-------
pod/pod-nignx-simple created

kubectl get pod -owide

-------
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-kubectl        1/1     Running   0          30m   10.188.36.65     k8s-node1   <none>           <none>
pod-nignx-simple   1/1     Running   0          67s   10.188.169.130   k8s-node2   <none>           <none>

配置Pod 镜像拉取策略

spec.containers[].imagePullPolicy: IfNotPresentAlways(重新下载镜像)| Never(仅使用本地) | IfNotPresent(优先使用本地)

资源申请

当你为 Pod 中的 Container 指定了资源 request（请求）时， kube-scheduler 就利用该信息决定将 Pod 调度到哪个节点上。当你为 Container 指定了资源 limit（限制）时，kubelet 就可以确保运行的容器不会使用超出所设限制的资源。kubelet 还会为容器预留所 request（请求）数量的系统资源，供其使用。「单位」：CPU(0.1/100m) Memory(100Ei、100Pi、100Ti、100Gi、100Mi、100Ki)「配置」:spec.containers[].resources.limits.cpuspec.containers[].resources.limits.memoryspec.containers[].resources.requests.cpuspec.containers[].resources.requests.memory

生命周期事件回调

postStart：Kubernetes 在容器创建后立即发送 postStart 事件。然而，postStart 处理函数的调用不保证早于容器的入口点（entrypoint）的执行
preStop：Kubernetes 在容器结束前立即发送 preStop 事件(terminating)，如果preStop被阻塞，那外界将会一直等待该事件结束,除非 Pod 宽限期限超时(terminationGracePeriodSeconds=30)

「配置」

定义Pod postStart回调后输出“postStart”到k8s.txt,preStop回调后输出“preStop”到k8s.txt

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nignx-simple-lifecycle
spec:
  containers:
  - name: pod-nignx-simple-lifecycle
    image: nginx:1.14.2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    lifecycle:
      postStart:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo postStart > /k8s.txt"]
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh","-c","echo preStop >> /k8s.txt;sleep 3600;"]
    ports:
    - containerPort: 80

验证postStart 回调

#进入容器
kubectl exec -it pod-nignx-simple-lifecycle -- /bin/bash
cat /k8s.txt

-------
postStart

验证preStop回调

# 删除容器
kubectl delete pod pod-nignx-simple-lifecycle
# 在另一个节点执行命令
kubectl exec -it pod-nignx-simple-lifecycle -- /bin/bash
cat /k8s.txt

-------
postStart
preStop

为Pod加上启动、就绪、存活探针

「定义」

存活探针：k8s通过存活探针来确定什么时候要重启容器。
就绪探针：k8s通过就绪探针来判断是否要给流量
启动探针：k8s通过启动探针来了解应用容器何时启动，如果配置了这类探针，那么在这个探针成功之前就不会触发存活和就绪探针，防止程序被频繁kill

「配置」

存活探针

exec模式

容器启动时创建healthy文件，休眠30秒，删除healthy文件，休眠3000秒存活探针延时5秒调用，后面每隔5秒调用一次，验证存活

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx-simple-liveness-exec
spec:
  containers:
  - name: pod-nginx-simple-liveness-exec
    image: nginx:1.14.2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /healthy; sleep 30; rm -f /healthy; sleep 3000
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /healthy
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5

不断执行以下命令，观察探针情况

kubectl describe pod pod-nginx-simple-liveness-exec

http模式

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx-simple-liveness-http
spec:
  containers:
  - name: pod-nginx-simple-liveness-http
    image: nginx:1.14.2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /index.html
        port: 80
        httpHeaders:
        - name: Custom-Header
          value: Awesome
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

运行执行，我们进入容器删除index.html

kubectl exec -it pod-nginx-simple-liveness-http -- /bin/bash
rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

等一会再执行

kubectl get pod

再执行describe，看pod情况

kubectl describe pod pod-nginx-simple-liveness-http

就绪探针

就绪探针同存活探针配置一样，唯一不同的就是readinessProbe

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx-simple-readiness
spec:
  containers:
  - name: pod-nginx-simple-readiness
    image: nginx:1.14.2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /index.html
        port: 80
        httpHeaders:
        - name: Custom-Header
          value: Awesome
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

同样，在容器启动一会之后，我们进入到容器删除index.html，在等一会看pod情况可以看到就绪探针检测失败

pod ready数量为0，但是不会自动重启，和存活探针不同

启动探针

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx-simple-startup
spec:
  containers:
  - name: pod-nginx-simple-startup
    image: nginx:1.14.2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    startupProbe:
      httpGet:
        path: /index2.html
        port: 80
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

因为index2.html肯定不存在，所以肯定无法启动