K8S之Pod

CoderBoy

2020-05-12

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一.什么是Pod

Pod是k8s中能够创建和部署的最小单元，是K8S集群中的一个应用实例。Pod中包含了一个或多个容器，还包括了存储，网络等各个容器共享的资源。

Pod支持多种容器环境，Docker则是最流行的容器环境。

二. Pod容器生命周期

K8S之Pod

三.Init容器

Pod 能够具有多个容器，应用运用在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的Init容器。

Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点:

1,Init容器总是运行到成功完成为止

2.每个Init容器都必须在下一个Init容器启动之前完成

如果Pod的Init容器失败，K8S会不断地重启该Pod，直到Init容器成功为止。然而，如果Pod对应的restartPolicy 为Never，它不会重新启动。

因为Init容器具有与应用程序分离的单独镜像，所以他们的启动相关代码具有如下优势:

它们可以包含并运行使用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的。
它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建镜像没必要FROM另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似 sed, awk, python 或 dig 这样的工具。
应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。
Init 容器使用 Linux Namespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问Serect的权限，而应用程序容器则不能。
它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以Init容器能够提供一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。

init模板案例：

Init

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox         #Busybox是一个集成了一百多个最常用Linux命令和工具的软件工具箱    
    command: [‘sh‘,‘-c‘,‘echo The app is running!‘ && sleep 3600‘]   
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox
    command: [‘sh‘,‘-c‘,‘until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;‘]
  - name: init-mydb
    image: busybox
    command: [‘sh‘, ‘-c‘,‘until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;‘]

Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9377

案例讲解：

首先创建一个Pod，Pod中创建一个容器myapp-container, 还创建了两个init容器
这两个init容器执行顺序是从上往下，直到前一个init容器成功退出，再执行下一个Init容器
再创建两个Service, myservice和 mydb 自动会将IP注册到 coreDNS 中去
在Pod启动时，首先会依次执行这两个init容器，他俩分别去 coreDNS中找是否有对应的Service，如果有就依次成功退出，并运行主容器。

重点: 如果init容器没有通过根本不会去执行主容器

特殊说明：

在Pod 启动过程中，Init 容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动(也就是Pause是第一个启动的)。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出。
如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod 的 restartPolicy 指定的策略进行重试。然而，如果Pod 的 restartPolicy 设置为Always, Init 容器失败时会使用 RestartPolicy 策略。
在所有的 Init 容器没有成功之前，Pod 将不会变成Ready状态。 Init 容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化的Pod 处于Pending状态，但应该会将Initializing 状态设置为true.
如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行。
对Init容器 spec 的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改Init容器的 image字段，等价于重启该Pod
Init 容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe,因为 Init 容器无法定义不同于完成 (completion) 的就绪(readiness) 之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行。
在Pod 中的每个app 和 Init 容器的名称必须唯一；与任何其他容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误。

四.容器探针 (Pod 健康检查)

健康检查最简单的方式就是检查进程的状态。Kubelet 不断的询问 Docker daemon 这个容器进程是否还在运行，如果没有，这个容器就会被重启。目前在所有 Kubernetes 的案例中，这种健康检查是一直开启的。对与 Kubernetes 中所有运行的容器都是生效的。

探针是由kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet调用由容器实现的Handler。有三种类型的处理程序:

ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为0 则认为诊断成功。
TCPSocketAction: 对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查。如果端口打不开，则诊断被认为是成功的。
HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的IP 地址执行HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于200 且小于400，则诊断被认为是成功的。

每次探测都将获得以下三种结果之一:

成功: 容器通过了诊断
失败：容器未通过诊断
未知：诊断失败，因此不会采取任何行动

livenessProbe （就绪检测）

指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则kubelet会杀死容器，并且容器将受到其重启策略的影响。如果容器不提供存活探测，则默认状态为Success

livenessProbe-exec

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["/bin/sh","-c","touch/tmp/live; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
    livenessProbe:
      exec:
        command: ["test","-e","/tmp/live"]
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3

livenessProbe-httpget

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
      timeoutSeconds: 10

livenessProbe-tcp

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-tcp
spec:
  containers:
  - name: liveness-tcp
    image: nginx:v1
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 1
      tcpSocket:
        port: 80

readinessProbe （就绪检测）

指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与Pod匹配的所有Service的端点中删除该Pod 的IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为Failure

如果容器不提供就绪探针，则默认状态为Success。

readinessProbe-httpget

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index1.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3

注意: 进入Pod中容器的命令: kubectl exec Pod名 -c 容器名(如果该Pod中有多个容器需要指定，否则不需要此参数) -it --/bin/sh

五. Pod hook（钩子）

Pod hook (钩子) 是由K8s 管理的 kubelet 发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时

为Pod中的所有容器都配置hook

Hook 的类型包括两种:

exec：执行一段命令
发送HTTP 请求

案例:

启动，退出动作

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecyle-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: nginx:v1
    lifecycle:
      postStart:
        exec:
          command: ["/bin/sh","-c","echo Hello from the potStart handler > /usr/share/message"]
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh","-c","echo Hello from the poststop handler > /usr/share/message"]