K8S之Pod的介绍和使用

Pod的理论和实操

• pod理论说明
• • Pod介绍
  • Pod运行与管理
  • • Pod管理多个容器
    • Pod网络
    • Pod存储
    • Pod工作方式
    • • 自主式Pod
      • 控制器管理的Pod（常用）
      • 创建pod的流程
      • pod实操
      • • 通过资源清单文件创建自主式pod
        • 通��kubectl run创建Pod（不常用）

          pod理论说明

          Pod介绍

          Pod是Kubernetes中的最小调度单元，k8s通过定义一个Pod的资源，然后在Pod里面运行容器，容器需要指定一个镜像，这样就可以用来运行具体的服务。

          一个Pod封装一个容器（也可以封装多个容器），Pod里的容器共享存储、网络等。

          如果把pod看作虚拟机，每个容器相当于运行在虚拟机里的进程。

          Pod运行与管理

          Pod是需要调度到k8s集群的工作节点来运行的，具体调度到哪个节点，是根据scheduler调度器实现的。

          Pod管理多个容器

          Pod中可以同时运行多个容器。同一个Pod中的容器会自动的分配到同一个 node 上。同一个Pod中的容器共享资源、网络环境，它们总是被同时调度，在一个Pod中同时运行多个容器是一种比较高级的用法，只有当容器之间需要紧密配合协作的时候才考虑用这种模式。

          一些Pod有init容器和应用容器。 在应用程序容器启动之前，运行初始化容器。

          目前最流行的容器有Docker、Containerd、Podman，Pod可以作为1或者多个容器的载体。

          Pod网络

          Pod是有IP地址的，由网络插件（calico、flannel、weave）划分的IP，每个pod都被分配唯一的IP地址

          在k8s中，启动Pod时，会先启动⼀个pause 的容器，然后将后续的所有容器都 link 到这个pause 的容器，以实现网络共享。

          Pod存储

          创建Pod的时候可以指定挂载的存储卷。 Pod中的所有容器都可以访问共享卷，允许这些容器共享数据。 Pod只要挂载持久化数据卷，Pod重启之后数据还是会存在的。

          Pod工作方式

          在K8s中，所有的资源都可以使用yaml文件来创建，因此创建Pod也可以使用yaml配置文件（常用方式）。也有使用kubectl run在命令行创建Pod （不常用）。

          自主式Pod

          所谓的自主式Pod，就是直接定义一个Pod资源。

          如果Pod被删除，就彻底被删除了，不会再创建一个新的Pod，这在生产环境还是具有非常大风险的。

          例如：

          创建一个pod资源文件

          vim pod-tomcat.yaml

          apiVersion: v1kind: Pod # 直接定义为Pod资源metadata:  name: tomcat-test  namespace: default  labels:    app: tomcat    use: testspec:  containers:  - name:  tomcat-java    ports:    - containerPort: 8080    image: tomcat-8.5-jre8:v1    imagePullPolicy: IfNotPresent

          创建资源

          kubectl apply -f pod-tomcat.yaml

          查看pod是否创建成功

          （ps. -o wide 表示看完整信息，-l app=tomcat 表示查询有app:tomcat 标签的pod）

          kubectl get pods -o wide -l app=tomcat

          删除pod

          kubectl delete pods tomcat-test

          结果是空，说明pod已经被删除了

          控制器管理的Pod（常用）

          常见的管理Pod的控制器：Replicaset、Deployment、Job、CronJob、Daemonset、Statefulset。

          控制器管理的Pod可以确保Pod始终维持在指定的副本数运行。

          例如：通过Deployment管理Pod

          创建一个Deployment资源文件

          vim nginx-deploy.yaml

          apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx-test  labels:    app: nginx-deployspec:  selector:    matchLabels:      app: nginx  replicas: 2  template:    metadata:      labels:        app: nginx    spec:      containers:      - name: my-nginx        image: nginx        imagePullPolicy: IfNotPresent        ports:        - containerPort: 80

          创建资源

          kubectl apply -f nginx-deploy.yaml

          查看Deployment

          kubectl get deploy -l app=nginx-deploy

          READY为2/2 表示有2个pod已创建并运行

          查看pod

          kubectl get pods -o wide -l app=nginx

          删除上面图中 nginx-test-5b76549fbd-g5779 这个pod

          kubectl delete pods nginx-test-5b76549fbd-g5779 

          再看pod的情况

          kubectl get pods -o wide -l app=nginx

          发现重新创建一个新的pod是：nginx-test-5b76549fbd-xzv6p

          通过上面可以发现通过deployment管理的pod，可以确保pod始终维持在指定副本数量

          创建pod的流程

          第一步：

          通过 kubectl 命令向 apiServer 提交创建pod的请求，apiServer 接收到pod创建请求后，会将pod的属性信息(metadata)写入etcd(数据库)。

          第二步：

          apiServer 触发watch机制准备创建pod，信息转发给调度器scheduler，调度器使用调度算法选择node，调度器将node信息给apiServer ，apiServer 将绑定的node信息写入etcd

          第三步：

          apiServer 又通过watch机制，调用kubelet，指定pod信息，kubelet调用容器运行时创建并启动pod内的容器。

          第四步：

          pod创建完成之后反馈给kubelet, kubelet又将pod的状态信息给apiServer ,apiServer 再将pod的状态信息写入etcd。

          pod实操

          通过资源清单文件创建自主式pod

          开始编写yaml时，可查看帮助命令:

          kubectl explain pod

          执行帮助命令后，会返回yaml里需要编写的字段名，格式和含义

          # apiVersion、kind填帮助命令里返回的valueapiVersion: v1 #api版本kind: Pod  #创建的资源metadata:  name: tomcat-test  #Pod的名字  namespace: default  #Pod所在的名称空间  labels:    app:  tomcat  #Pod具有的标签，key为app,value为tomcat  spec:  containers:  - name:  tomcat-java  #Pod里容器的名字    image: xianchao/tomcat-8.5-jre8:v1  #容器使用的镜像    imagePullPolicy: IfNotPresent   #镜像拉取策略    ports:    - containerPort: 8080  #容器暴露的端口

          其中，imagePullPolicy是镜像拉取策略，可以根据这个字段设置镜像拉取策略，支持如下三种：

          • Always：不管本地是否存在镜像，都要重新拉取镜像
          • Never： 从不拉取镜像
          • IfNotPresent：如果本地存在，使用本地的镜像，本地不存在，从官方拉取镜像

            查看命名空间

            kubectl get ns

            更新资源清单文件

            kubectl apply -f pod-tomcat.yaml

            查看pod是否创建成功

            （ps. -l app=tomcat 表示查询标签）

            kubectl get pods -l app=tomcat

            查看指定命名空间下的pods

            kubectl get pods -n default

            查看pod的IP和调度节点

            kubectl get pods -owide

            查看pod日志

            kubectl logs tomcat-test

            进入到刚才创建的pod，刚才创建的pod名字是tomcat-test

            kubectl exec -it tomcat-test  -- /bin/bash

            假如pod里有多个容器，进入到pod里的指定容器，加 -c 容器的名字

            kubectl exec -it tomcat-test -c tomcat-java -- /bin/bash

            查看pod详细信息

            kubectl describe pods tomcat-test

            查看pod具有哪些标签

            kubectl get pods --show-labels

            删除pod

            kubectl delete pods tomcat-test

            或者

            kubectl delete -f pod-tomcat.yaml

            通过kubectl run创建Pod（不常用）

            kubectl run tomcat --image=tomcat-8.5-jre8:v1 --image-pull-policy='IfNotPresent'  --port=8080