Pod资源详解

# Pod资源

Pod资源是K8S集群中的最小资源调度单位，我们只能通过管理Pod来间接管理容器。

一个Pod中可以包含一个或多个容器，同个Pod中的多个容器的网络是共享的，可以通过lo(127.0.0.1)进行通信，同时存储资源也是共享挂载的。

# Pod生命周期

# 常见的Pod状态

# Pending - 挂起状态
- 请求创建Pod时，条件无法满足，调度不能完成。
- 比如：已经创建但没有能够运行它的节点，硬件资源不够的情况。
# Running - 运行状态
- Pod中的容器正常运行或存活检测正常。
# Failed - 失败状态
- 比如：拉取镜像失败。
# Succeeded - 成功状态
- 一般部署Job时会出现，表示Pod中的所有容器正常退出。
# Unknown - 未知状态
- 比如：节点的kubelet进程出现故障。

# 生命周期过程

# 1. Pod创建

创建请求提交给apiserver，apiserver将创建请求的目标状态保存在etcd中。
然后apiserver会请求scheduler进行资源调度挑选出合适的节点，同时将调度结果保存在etcd中。
随后目标节点接收到apiserver的创建请求，并拿到要创建的Pod的资源配置清单。
然后Node节点根据清单创建目标Pod，并将创建结果发回给apiserver，由apiserver将结果保存在etcd中。

# 2. Pod启动

Pod启动时，需要先等init(初始化)容器完成初始化，初始化后才是真正的开始启动。
init初始化容器，一般主容器启动之前，会先运行一个"初始化容器"，用来初始化环境。
初始化容器可以有多个，他们可以串行执行，初始化容器初始化完之后，就会关闭退出。

# 3. Pod运行

在主容器刚启动时，会先执行启动后钩子(post start) 所指定的程序命令。
主容器运行过程中，可以对其进行容器探测，也就是健康状态检查。
- 通过liveness probe和readiness probe
在主容器即将退出前，会先执行结束前钩子(post stop) 所指定的程序命令。

# 4. Pod结束

在Pod停止时，为了防止Pod内数据丢失，K8s会先向Pod内的所有容器发送中止信号，然后给一个宽限期，等待一个宽限期时间后如果容器还没有中止，就会强制中止这些容器（默认30秒，可以自行设定）。
主容器退出后，Pod就结束了。

# 容器探测

# 介绍

通过在容器中做探针用来获取判断数据，并将其作为判定容器其是否健康的标准。

# 探针类型

ExecAction：直接执行命令，返回码为0表示存活。
TCPSocketAction：直接向socket套接字发送TCP请求，连接成功表示存活。
HTTPGetAction：直接向http的端口发送Get请求，返回200/301/302表示存活。

# 探测方式

# liveness probe - 存活检测探针
- 探测容器是否处于存活状态。
# readiness probe - 就绪检测探针
- 探测容器中的进程是否可以正常提供服务。

# Pod资源配置清单

# HEAD头部字段

apiVersion: v1
kind: Pod

1
2

# pod.spec.containers <[]object>

容器配置 (必选)，用于配置Pod的容器信息

# name <string>

容器名称 (必选)，例如："name: myapp"

# image <string>

容器镜像 (必选)，例如："image: busybox:latest"

# imagePullPolicy <string>

镜像拉取策略，资源一旦被创建，则该策略无法再被更新，只能删除原资源重新创建。
- Always (默认)
  - 总是去仓库下载，无论本地有或者没有。
  - 如果镜像标签是latest则可以使用该策略，因为latest标签我们不知道是否有更新。
- Never
  - 总是不去仓库下载，如果本地有就用，没有就等待。
- IfNotPresent
  - 如果本地不存在则去仓库下载，通过镜像名+版本标签来判断。
  - 如果镜像使用的是指定版本，则可以使用该策略。

# ports <[]object>

声明容器暴露的端口，它仅仅只是"声明"容器暴露的端口，并不会实际限制容器监听的端口。
反过来讲不管声不声明暴露的端口，只要容器里的进程在监听，那么这些在监听的端口实际上都是暴露的，当然只是在容器网络上暴露。

# - name <string>

端口名称

# - containerPort <integer>

容器端口 (必选)

# - protocol <string>

端口协议，需要大写，默认是TCP

# env <[]object>

用于指定容器的环境变量。

# - name <string>

指定变量名 (必选)
如果要分隔应该使用"_"下划线，而非使用"-"
建议变量名大写，以表明它是环境变量

# - value <string>

指定变量值
如果需要引用其他变量，则需要使用$(变量名)的格式

# - valueFrom <string>

引用资源对象的数据作为变量值。
configMapKeyRef <object> - 引用configMap的数据
- name <string> ：指定要引用的configMap资源的名称
- key <string> ：指定要引用的configMap资源的数据的键名(必选)
- optional <boolean> ：指定Pod创建时configMap是否必须存在(可选)
secretKeyRef <object> - 引用secret的数据
- name <string> ：指定要引用的secret资源的名称
- key <string> ：指定要引用的secret资源的数据的键名(必选)
- optional <boolean> ：指定Pod创建时secret是否必须存在(可选)
fieldRef <object> - 引用当前Pod资源的字段
- 例如：metadata.name、metadata.namespace、status.hostIP...
resourceFieldRef <object> - 引用资源限制字段

# command & args

# command <[]string>
- 指定启动命令，对应Dockerfile中的Entrypoint
# args <[]string>
- 指定启动命令，对应Dockerfile中的Cmd
# command和args的引用逻辑
- 如果仅指定了command，则仅使用该command指定的命令，镜像本身的Cmd和Entrypoint被忽略。
- 如果即没指定command，又没指定args，则会使用镜像本身的命令。
- 如果仅指定了args，则会将args当做参数，将镜像本身的Entrypoint当做命令，镜像本身的Cmd被忽略。
- 如果即指定了command，又指定了args，则会将command当做命令，将args当做参数，镜像本身的Cmd和Entrypoint被忽略。
# 注意
- 启动命令不会运行在shell中，而是直接运行指定的命令程序，如果要运行在shell中可以用/bin/sh -c [命令]来指定以shell启动运行命令。

# livenessProbe <object>

存活性探测，用来判断主容器或主进程是否正常存活。
如果存活性探针检测到容器并非存活后，会对该Pod的容器进行重启。
- 它是由kubelet对容器进行健康检查的，所以探针的host参数要以节点级为中心进行配置，也就是说网络相关的探针不能使用127.0.0.1进行配置。

# - exec/tcpSocket/httpGet (探针配置三选一)

# exec <object>
- 通过执行指定的命令，来判断是否容器或进程是否存活。
  - 如果执行命令的返回值为0，则判断为成功。返回值为非0，则判断为失败。
- command <[]string> - 指定执行的命令
  - 例如：command: ["test", "-e", "/tmp/healthy"]
# tcpSocket <object>
- 通过对指定Socket尝试TCP连接，来判断容器或进程是否存活。
  - 连接成功则判断为成功，连接失败则判断为失败。
- host <string> - 指定尝试连接的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
  - 可以直接指定端口号，也可以引用此前配置的容器声明暴露的端口的名称作为其值。
# httpGet <object>
- 通过对指定URL进行请求，来判断容器或进程是否存活。
  - 返回响应码为200/301/302则表示成功，返回响应码不为200/301/302则表示失败。
- host <string> - 指定请求的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
  - 可以直接指定端口号，也可以引用此前配置的容器声明暴露的端口的名称作为其值。
- path <string> - 指定请求的URL路径，默认为"/"根路径。
  - 例如：/health/check
- scheme <string> - 指定使用的HTTP协议，需要大写，HTTP(默认)或HTTPS
- 最终会请求URL为HOST:PORT[PATH]，例如：
```
httpGet:
  host: 10.1.0.3
  port: 80
  path: /index.html

# 最终后会解析为： http://10.1.0.3:80/index.html
```
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# - failureThreshold <integer>

失败次数阈值，指定判断是否是真失败的判断次数 (默认3次)。
只有失败达到指定次数，才会真的判断为失败，防止一时的波动造成的误报。

# - initialDelaySeconds <integer>

初始化延时探测时间，指定容器启动后，等待多少秒开始探测。
因为容器刚启动时还没有初始化完，如果此时就进行探测，探测结果会不准确，所以需要延时。

# - periodSeconds <integer>

周期间隔时长，指定间隔多少秒探测一次 (默认10秒)。

# - timeoutSeconds <integer>

探测超时时间，指定每次探测的超时时长 (默认1秒)，如果探测超时则算一次失败。

# readinessProbe <object>

用来判断主容器中的主进程是否可以正常提供服务。
如果不做就绪性探测，那么Pod一启动，就可能被关联到某Service上去，然而此时Pod内的进程实际还没有启动完成。所以此时如果有请求被Service调度过来，就可能产生Pod无法正常提供服务的问题。
就绪性探测检测到容器无法正常提供服务后，并不会重启该容器，只会不再调度请求到出故障的Pod。
- 它是由kubelet对容器进行健康检查的，所以探针的host参数要以节点级为中心进行配置，也就是说网络相关的探针不能使用127.0.0.1进行配置。
配置参数和存活探测完全一致，参考上方livenessProbe即可。

# lifecycle <object>

用于控制Pod的生命周期策略。

# - postStart <object>

启动后钩子，在主容器刚启动时，会立即执行的操作，如果操作失败，则会中止并根据重启策略重启容器。
- 比容器命令执行稍慢些，所以容器命令不能强依赖于该钩子。
# exec <object> - 执行指定的命令
- command <[]string>
# tcpSocket <object> - 对指定Socket发送TCP连接
- host <string> - 指定尝试连接的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
# httpGet <object> - 对指定URL进行请求
- host <string> - 指定请求的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
- path <string> - 指定请求的URL路径，默认为"/"根路径。
- scheme <string> - 指定使用的HTTP协议，HTTP(默认)或HTTPS

# - preStop <object>

中止前钩子，在主容器收到中止信号之后，在真正中止之前，会立即执行的操作
# exec <object> - 执行指定的命令
- command <[]string>
# tcpSocket <object> - 对指定Socket发送TCP连接
- host <string> - 指定尝试连接的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
# httpGet <object> - 对指定URL进行请求
- host <string> - 指定请求的Host，默认是Pod的IP
- port <string> - 指定尝试连接的端口 (1-65535) (必选)
- path <string> - 指定请求的URL路径，默认为"/"根路径。
- scheme <string> - 指定使用的HTTP协议，HTTP(默认)或HTTPS

# pod.spec.imagePullSecrets <[]object>

私有仓库Secret，指定私有仓库用的认证信息Secret (可指定多个)。
# name <string>
- 私有仓库认证Secret名称

# pod.spec.nodeSelector <map[string]string>

节点标签选择器，用于限制Pod仅运行在哪个或哪类节点之上的，会影响资源的调度方式。

使用matchLabels方式定义，例如：

nodeSelector:
-  标签名称: 标签值
   ... ...

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# pod.spec.restartPolicy <string>

定义Pod的容器重启策略。
- Always (默认)
  - 总是重启，一旦Pod内的某容器挂了，就重启该容器。
- OnFailure
  - 只有容器状态为错误时才重启，也就是命令正常执行退出则不会重启。
- Never
  - 总是不重启。
例如：容器执行"sleep 5"，执行完后。
- 如果是Always策略，则直接重启。
- 如果是Onfailure策略，因为是正常退出所以不会重启，容器状态只会一直处于停止状态。
- 如果是Never策略，则无论如何都不会重启，容器状态只会一直处于停止状态。
容器重启逻辑
- 如果Pod中的容器挂了，则只会重启该容器。除非这个Node节点挂了或者Pod被删除了，才会重新调度。
- 同时容器的不断重启会给系统带来压力，所以容器的每一次重启失败是有间隔策略的。
  - 比如：第1次重启是立即重启，第2次重启延时10秒，第2次重启20秒，第4次重启40秒，直到300秒，300秒是最长的等待时间，该延时时间会在一段时间之后重置。

# pod.spec.hostNetwork <boolean>

是否使用宿主机的网络名称空间，指定Pod是否直接使用宿主机的网络名称空间，使其他主机可以直接通过节点网络访问Pod。
- true - 使用
- false - 不使用 (默认)
在用DaemonSet管理系统级服务Pod时就可以使用该配置。

#Linux #DevOps #Kubernetes #容器编排 #Pod #配置清单

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Pod资源详解

# Pod资源

# Pod生命周期

# 常见的Pod状态

# Pending - 挂起状态

# Running - 运行状态

# Failed - 失败状态

# Succeeded - 成功状态

# Unknown - 未知状态

# 生命周期过程

# 1. Pod创建

# 2. Pod启动

# 3. Pod运行

# 4. Pod结束

# 容器探测

# 介绍

# 探针类型

# 探测方式

# liveness probe - 存活检测探针

# readiness probe - 就绪检测探针

# Pod资源配置清单

# HEAD头部字段

# pod.spec.containers <[]object>

# name <string>

# image <string>

# imagePullPolicy <string>

# ports <[]object>

# - name <string>

# - containerPort <integer>

# - protocol <string>

# env <[]object>

# - name <string>

# - value <string>

# - valueFrom <string>

# command & args

# command <[]string>

# args <[]string>

# command和args的引用逻辑

# 注意

# livenessProbe <object>

# - exec/tcpSocket/httpGet (探针配置三选一)

# exec <object>

# tcpSocket <object>

# httpGet <object>

# - failureThreshold <integer>

# - initialDelaySeconds <integer>

# - periodSeconds <integer>

# - timeoutSeconds <integer>

# readinessProbe <object>

# lifecycle <object>

# - postStart <object>

# exec <object> - 执行指定的命令

# tcpSocket <object> - 对指定Socket发送TCP连接

# httpGet <object> - 对指定URL进行请求

# - preStop <object>

# exec <object> - 执行指定的命令

# tcpSocket <object> - 对指定Socket发送TCP连接

# httpGet <object> - 对指定URL进行请求

# pod.spec.imagePullSecrets <[]object>

# name <string>

# pod.spec.nodeSelector <map[string]string>

# pod.spec.restartPolicy <string>

# pod.spec.hostNetwork <boolean>