3-Pod

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Pod - 运行于 Kubernetes 中的容器

介绍 pod

pod 内可以运行一个或多个容器，一个 pod 绝不会跨越多个工作节点。
pod 内的容器可以分为主容器和 sidecar 容器。(支持容器)

Question: 为什么每个容器内只运行一个进程?
Answer: 如果我们在容器内运行多个进程，那么管理这些进程的启动，停止，重启就会变得复杂。同时，由于进程们的输出都写到了 Docker 的输出中，分别管理它们的日志也不容易，未能充分利用 Docker 的特性。

Pod 内容器的共享与隔离

Kubernetes 通过配置 Docker 来让一个 pod 内的所有容器共享 Linux 命名空间。

具体来说:

pod 内的所有容器共享 Network, UTS，IPC 命名空间，这样 pod 内的所有容器具有相同的网络环境和主机名，他们之间可以相互进行 IPC 通信。(配置端口时要注意不让他们的端口发生冲突，同时他们可以通过 localhost 地址进行通信。)
PID 命名空间默认是不共享的，可以通过配置开启。
Mount 命名空间是不共享的，pod 内的容器相互是独立的根目录。如果容器之间想要共享文件的话，可以配置 k8s Volume 资源共享文件目录

Pod 的网络

k8s 集群中所有的 pod 都在同一个网络地址空间中，他们之间没有 NAT 网关。

通过 Manifest 创建 Pod

常用命令

# 输出一个 Pod 的 yaml 配置
`kubectl get pod podName -o=yaml`

# 获取配置的文档
`kubectl explain pod`
`kubectl explain pod.spec.containers`

# 通过 manifest 创建一个 Pod
`kubectl create -f somefile.yaml`

Manifest 说明

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/limit-ranger: 'LimitRanger plugin set: cpu request for container
      kubiame'
  creationTimestamp: "2020-03-16T13:35:38Z"
  generateName: kubiame-
  labels:
    run: kubiame
  name: kubiame-8wt8x
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: ReplicationController
    name: kubiame
    uid: bd10842d-6602-11ea-93a6-42010a8c003a
  resourceVersion: "591803"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/kubiame-8wt8x
  uid: 05e120ae-678b-11ea-baaa-42010a8c0091
spec:
  containers:
  - image: bwangel/kubia:v0.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: kubiame
    ports:
    - containerPort: 8080
      protocol: TCP
    resources:
      requests:
        cpu: 100m
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
      name: default-token-hbl2l
      readOnly: true
  dnsPolicy: ClusterFirst
  enableServiceLinks: true
  nodeName: gke-demo-default-pool-ade08258-vqx4
  priority: 0
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  securityContext: {}
  serviceAccount: default
  serviceAccountName: default
  terminationGracePeriodSeconds: 30
  tolerations:
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/not-ready
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  - effect: NoExecute
    key: node.kubernetes.io/unreachable
    operator: Exists
    tolerationSeconds: 300
  volumes:
  - name: default-token-hbl2l
    secret:
      defaultMode: 420
      secretName: default-token-hbl2l
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-03-16T13:35:38Z"
    status: "True"
    type: Initialized
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-03-16T13:36:18Z"
    status: "True"
    type: Ready
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-03-16T13:36:18Z"
    status: "True"
    type: ContainersReady
  - lastProbeTime: null
    lastTransitionTime: "2020-03-16T13:35:38Z"
    status: "True"
    type: PodScheduled
  containerStatuses:
  - containerID: docker://59a3d4a8f8778b7fa6424f91246180a82435cda5867915008250004b2171562a
    image: bwangel/kubia:v0.1
    imageID: docker-pullable://bwangel/kubia@sha256:16a200e2b44a2e9b28fe9c40338d3766f376130f806e263193dba02fb6d40c7c
    lastState: {}
    name: kubiame
    ready: true
    restartCount: 0
    state:
      running:
        startedAt: "2020-03-16T13:36:17Z"
  hostIP: 10.140.0.2
  phase: Running
  podIP: 10.0.0.6
  qosClass: Burstable
  startTime: "2020-03-16T13:35:38Z"

上面是通过 kubectl get pod -o=yaml 获取的完整的配置文件，一个 Pod 的YAML配置文件主要包括这么几部分:

名称	说明
`apiVersion`	k8s API 的版本
`kind`	定义的资源的类型
`metadata`部分	Pod 的名称，命名空间，标签以及其他信息
`spec`部分	Pod 内容的实际说明，例如 Pod 的容器，卷等
`status`部分	Pod 的状态信息 (创建 Pod 时，无需指定 status 部分)

创建一个 Pod

下面是创建 Pod 所需的 Manifest 文件, kubia-manual.yaml，使用命令 kubectl create -f kubia-manual.yaml 就可以创建一个 Pod 了。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubia-manual
spec:
  containers:
    - image: bwangel/kubia:v0.1
      name: kubiame
      ports:
      - containerPort: 8080
        protocol: TCP

需要注意的是, ports 部分是信息式的，即使 Manifest 中未声明 ports，只要应用监听了0.0.0.0:8080，其他 Pod 仍然能够访问这个 Pod 的 8080 端口。采用这样的声明可以让其他用户方便地了解到这个 Pod 暴露了哪些端口。

端口转发 & 查看日志

可以通过端口转发来访问 pod

kubectl port-forward kubia-manual <本地端口>:<Pod 暴露的端口>

# 查看日志
kubectl logs -f <Pod 名称> -c <容器的名称>

使用标签组织 Pod

标签是可以附加到资源的任意键值对，用以选择具有该确切标签的资源(这是通过标签选择器完成的)。

查看 Pod 的标签

# 查看所有标签
ø> kubectl get pod --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-manual      1/1     Running   0          6d      <none>
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          59s     creation_method=manual,env=prod
kubiame-fvh8x     1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame
kubiame-hcjkf     1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame
kubiame-qvw7w     1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame
# 查看指定标签
ø> kubectl get pod -L creation_method,env
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     CREATION_METHOD   ENV
kubia-manual      1/1     Running   0          6d
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          63s     manual            prod
kubiame-fvh8x     1/1     Running   0          5d22h
kubiame-hcjkf     1/1     Running   0          5d22h
kubiame-qvw7w     1/1     Running   0          5d22h

修改 Pod 的标签

# 为 Pod 新增标签
ø> kubectl label pod kubia-manual creation_method=manual
pod/kubia-manual labeled
# 修改 Pod 的已有标签
ø> kubectl label pod kubia-manual-v2 env=debug --overwrite
pod/kubia-manual-v2 labeled
ø> kubectl get pod -L creation_method,env
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     CREATION_METHOD   ENV
kubia-manual      1/1     Running   0          6d      manual
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          2m52s   manual            debug

通过标签选择器列出 Pod 子集

标签选择器可以根据资源的以下条件来选择资源:

# 包含(或者不包含)使用特定建的标签
ø> kubectl get pod -l creation_method
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-manual      1/1     Running   0          6d
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          17m
ø> kubectl get pod -l '!creation_method'
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubiame-fvh8x   1/1     Running   0          5d22h
kubiame-hcjkf   1/1     Running   0          5d22h
kubiame-qvw7w   1/1     Running   0          5d22h

# 包含具有特定建和值的标签
ø> kubectl get pod -l creation_method=manual
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-manual      1/1     Running   0          6d
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          18m
ø> kubectl get pod -l 'env in (debug,prod)'
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          20m

# 键的值值不是我们指定的值
ø> kubectl get pod -l 'creation_method!=manual'
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubiame-fvh8x   1/1     Running   0          5d22h
kubiame-hcjkf   1/1     Running   0          5d22h
kubiame-qvw7w   1/1     Running   0          5d22h
ø> kubectl get pod -l 'env notin (debug,prod)' --show-labels
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
kubia-manual    1/1     Running   0          6d1h    creation_method=manual
kubiame-fvh8x   1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame
kubiame-hcjkf   1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame
kubiame-qvw7w   1/1     Running   0          5d22h   run=kubiame

当条件有多个时，他们是and的关系

ø> kubectl get pod -l 'creation_method=manual,env=debug' --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
kubia-manual-v2   1/1     Running   0          25m   creation_method=manual,env=debug

使用标签和选择器来约束 Pod 调度

# 为节点添加标签
ø> kubectl label node gke-demo-default-pool-ade08258-g3rl gpu=true
node/gke-demo-default-pool-ade08258-g3rl labeled

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubia-gpu
spec:
  nodeSelector:
    gpu: "true"
  containers:
    - image: bwangel/kubia:v0.1
      name: kubiame
      ports:
      - containerPort: 8080
        protocol: TCP

通过 spec.NodeSelector 可以约束这个 Pod 只在 gpu=true 的节点上调度。

每个节点都有一个默认标签: kubernetes.io/hostname={节点的主机名}，可以通过这个标签来让某个 Pod 只在一个节点上调度。

但是如果这个节点挂了的话，这个 Pod 则不会调度。

注解 Pod

# 添加注解
ø> kubectl annotate pod kubia-gpu bwangel.me/someannotation="foo bar"
pod/kubia-gpu annotated

# 查看注解
ø> kubectl describe pod kubia-gpu
Name:         kubia-gpu
Annotations:  bwangel.me/someannotation: foo bar
              kubernetes.io/limit-ranger: LimitRanger plugin set: cpu request for container kubiame

使用命名空间对资源进行分组

命名空间介绍

k8s 命名空间和 Linux 的命名空间不同，它只是简单地为对象名称提供了一个作用域，可以让我们在不同的命名空间中使用相同的名称，k8s 命名空间并不会隔离网络。

节点资源是全局的且未被约束于单一命名空间的资源，其他的大多数资源都和命名空间有关。

k8s 中所有的内容都是一个 API 对象，都可以通过向 K8S API 服务器提供 YAML manifest，来实现创建，读取，更新和删除操作。

查看命名空间及资源

# 获取所有命名空间

ø> kubectl get ns
NAME                   STATUS   AGE
default                Active   11d
kube-node-lease        Active   11d
kube-public            Active   11d
kube-system            Active   11d
kubernetes-dashboard   Active   9d

# 列出只属于某个 NS 的 Pod
ø> kubectl get pod -n kubernetes-dashboard
NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubernetes-dashboard-6f89577b77-fhbfb         1/1     Running   0          6d8h
kubernetes-metrics-scraper-79c9985bc6-bx59z   1/1     Running   0          6d8h

创建命名空间

可以通过以下 yaml 文件创建命名空间，也可以通过 k create namespace {namespace} 命令来创建命名空间。

命名空间的名字可以包括字母，数字，横杠(-)，但是不能包括点(.)。

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: bwangel

为资源指定命名空间

可以在 Pod 的创建文件中设置 metadata.namespace 字段，为资源指定命名空间，也可以通过 k create -f pod.yaml -n {namespace} 命令指定资源的命名空间。

metadata:
  name: kubia-manual
  namespace: bwangel

切换命名空间

# 切换当前 kubectl 的默认命名空间到 bwangel
kubectl config set-context $(kubectl config current-context) --namespace bwangel

# 创建 kcd 命名，快速地切换命名空间
(( $+commands[kubectl] )) && alias kcd='kubectl config set-context $(kubectl config current-context) --namespace'

# 查看当前命名空间
ø> kubectl config view| grep namespace:
    namespace: default

停止和移除 Pod

k8s 在终止容器时，首先会向进程发送 SIGTERM 信号，并等待30秒。如果没有关闭的话，则继续发送 SIGKILL 信号。

如果应用程序想要正常结束的话，需要处理 SIGTERM 信号。

# 通过标签删除容器
ø> kubectl delete pod -l creation_method=manual
pod "kubia-manual" deleted
pod "kubia-manual-v2" deleted

# 删除所有资源(注：删除的是当前命名空间下的)
ø> kubectl delete all --all
pod "kubia-gpu" deleted
pod "kubiame-fvh8x" deleted
pod "kubiame-hcjkf" deleted
pod "kubiame-qvw7w" deleted
replicationcontroller "kubiame" deleted
service "kubernetes" deleted
service "kubia-http" deleted

# 删除命名空间
ø> kubectl delete ns bwangel
namespace "bwangel" deleted

2020年03月19日 / 00:03