第六章 资源清单

简介：在k8s中，一般使用yaml格式的文件来创建符合我们预期期望的pod，这样的yaml文件我们一般称为资源清单

一、常用字段解释

1、必须存在的属性（必须写）

2、主要对象（有的可不写，有默认值）

3、额外的参数项

4、字段配置格式

apiVersion <string> #表示字符串类型

metadata <Object> #表示需要嵌套多层字段

labels <map[string]string> #表示由k:v组成的映射

finalizers <[]string> #表示字串列表

ownerReferences <[]Object> #表示对象列表

hostPID <boolean> #布尔类型

priority <integer> #整型

name <string> -required- #如果类型后面接 -required-，表示为必填字段

kubectl get pod xx.xx.xx -o yaml

<!--使用 -o 参数加 yaml，可以将资源的配置以 yaml的格式输出出来，也可以使用json，输出为json格式-->

二、资源清单格式

1、注释

apiVersion: group/apiversion # 如果没有给定 group 名称，那么默认为 core，可以使用 kubectl
 api-versions # 获取当前 k8s 版本上所有的 apiVersion 版本信息( 每个版本可能不同 )
kind:       #资源类别
metadata： #资源元数据
name
namespace
lables
annotations # 主要目的是方便用户阅读查找
spec:  # 期望的状态（disired state）
status： # 当前状态，本字段有 Kubernetes 自身维护，用户不能去定义

2、新建一个pod.举例

vim  pod.yaml

例子：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: myapp
    version: v1
spec:
  containers:
  - name: app
    image: hub.lqz.com/library/nginx:latest

三、pod的基本用法

1、pod类型

u 自主式Pod：Pod退出了，此类型的pod不会被创建（可理解为此pod没有管理者，他的死亡不会被拉起）

u 控制器管理的Pod：在控制器的生命周期里，始终要维持Pod的副本数目（一般为此类型）

2、pod控制器类型

①　ReplicationController & ReplicaSet & Deployment

>HPA（HorizontalPodAutoScale）

②　StatefullSet

③　DaemonSet

④　Job，Cronjob

  • ReplicationController 用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod 来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收。在新版本的Kubernetes 中建议使用ReplicaSet 来取代ReplicationControlle
  • ReplicaSet 跟ReplicationController 没有本质的不同，只是名字不一样，并且ReplicaSet 支持集合式的selector
  • 虽然ReplicaSet 可以独立使用，但一般还是建议使用Deployment 来自动管理ReplicaSet ，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如ReplicaSet 不支持rolling-update 但Deployment 支持）
  • Deployment 为Pod 和ReplicaSet 提供了一个声明式定义(declarative) 方法，用来替代以前的ReplicationController 来方便的管理应用。典型的应用场景包括：
  1. *定义Deployment 来创建Pod 和ReplicaSet
  2. *滚动升级和回滚应用
  3. *扩容和缩容
  4. *暂停和继续Deployment

Horizontal Pod Autoscaling 仅适用于Deployment 和ReplicaSet ，在V1 版本中仅支持根据Pod 的CPU 利用率扩所容，在v1alpha 版本中，支持根据内存和用户自定义的metric 扩缩容

StatefulSet是为了解决有状态服务的问题（对应Deployments 和ReplicaSets是为无状态服务而设计），其应用场景包括：

  1. 稳定的持久化存储，即Pod 重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC 来实现
  2. 稳定的网络标志，即Pod 重新调度后其PodName和HostName不变，基于Headless Service （即没有Cluster IP 的Service ）来实现
  3. 有序部署，有序扩展，即Pod 是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次依次进行（即从0 到N-1，在下一个Pod 运行之前所有之前的Pod 必须都是Running 和Ready 状态），基于init containers 来实现
  4. 有序收缩，有序删除（即从N-1 到0）

DaemonSet 确保全部（或者一些）Node 上运行一个Pod 的副本。当有Node 加入集群时，也会为他们新增一个Pod 。当有Node 从集群移除时，这些Pod 也会被回收。删除DaemonSet 将会删除它创建的所有Pod使用DaemonSet 的一些典型用法：

  1. 运行集群存储daemon，例如在每个Node 上运行glusterd、ceph。
  2. 在每个Node 上运行日志收集daemon，例如fluentd、logstash。
  3. 在每个Node 上运行监控daemon，例如Prometheus Node Exporter

Job 负责批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个Pod 成功结束Cron Job管理基于时间的Job，即：

  • 在给定时间点只运行一次
  • 周期性地在给定时间点运行

四、网络通讯方式

1、网络通讯模式

Kubernetes 的网络模型假定了所有Pod 都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在GCE（Google Compute Engine）里面是现成的网络模型，Kubernetes 假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建Kubernetes 集群，就不能假定这个网络已经存在了。我们需要自己实现这个网络假设，将不同节点上的Docker 容器之间的互相访问先打通，然后运行Kubernetes

  • 同一个Pod 内的多个容器之间：lo
  • 各Pod 之间的通讯：Overlay Network
  • Pod 与Service 之间的通讯：各节点的Iptables 规则

2、网络解决方案Kubernetes + Flannel -1

Flannel 是CoreOS 团队针对Kubernetes 设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。而且它还能在这些IP 地址之间建立一个覆盖网络（Overlay Network），通过这个覆盖网络，将数据包原封不动地传递到目标容器内

ETCD 之 Flannel 提供说明：

> 存储管理Flannel 可分配的IP 地址段资源

> 监控ETCD 中每个 Pod 的实际地址，并在内存中建立维护 Pod 节点路由表

同一个Pod 内部通讯：同一个Pod 共享同一个网络命名空间，共享同一个Linux 协议栈

Pod1 至Pod2

> Pod1 与Pod2 不在同一台主机，Pod的地址是与docker0在同一个网段的，但docker0网段与宿主机网卡是两个完全不同的IP网段，并且不同Node之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。将Pod的IP和所在Node的IP关联起来，通过这个关联让Pod可以互相访问

> Pod1 与Pod2 在同一台机器，由Docker0 网桥直接转发请求至Pod2，不需要经过Flannel

Pod 至 Service的网络：目前基于性能考虑，全部为iptables 维护和转发

Pod 到外网：Pod 向外网发送请求，查找路由表, 转发数据包到宿主机的网卡，宿主网卡完成路由选择后，iptables执行Masquerade，把源IP 更改为宿主网卡的IP，然后向外网服务器发送请求

外网访问Pod：Service

3、编程方式

命令式编程：它侧重于如何实现程序，就像我们刚接触编程的时候那样，我们需要把程序的实现过程按照逻辑结果一步步写下来（ReplicaSet:creat）

声明式编程：它侧重于定义想要什么，然后告诉计算机／引擎，让他帮你去实现(Deployment:apply)

Deployment通过ReplicaSet来管理Pod

4、不同情况下网络通信方式

kubectl explain pod：看pod模板有那些
kubectl explain pod.apiVersion:查看具体某一个模板

创建pod：kubectl apply -f pod.yaml
kubectl create -f pod.yaml

查看pod:kubectl get pod
        kubectl get pod -o wide 详细信息
删除pod:kubectl delete pod myapp-pod

访问：curl 10.244.2.8

Kubectl describe pod myapp-pod     //查看描述信息

kubectl log myapp-pod -c text        //查看日志

五、pod容器生命周期

1、init容器

1.1、定义

Pod能够具有多个容器，应用运行在容器里面，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：

  • Init容器总是运行到成功完成为止
  • 每个Init容器都必须在下一个Init容器启动之前成功完成

如果Pod的Init容器失败，Kubernetes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

1.2、init容器的作用

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

①　它们可以包含并运行实用工具，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

②　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。

③　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。

④　Init容器使用LinuxNamespace，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Secret的权限，而应用程序容器则不能。

⑤　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容器能够提供了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。

1.3、特殊说明

①　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。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出(网络和数据卷初始化是在pause)

②　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

③　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。正在初始化中的Pod处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true

④　如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行

⑤　#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

⑥　Init容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe（就绪检测），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

⑦　在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误

2、容器探针

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HTTPGet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

探测方式

①　livenessProbe：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针，则默认状态为Success（会随着容器的生命周期一直存在）

②　readinessProbe：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

3、Pod hook

Podhook（钩子）是由Kubernetes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
  • HTTP：发送HTTP请求

4、重启策略

PodSpec中有一个restartPolicy字段，可能的值为Always、OnFailure和Never。默认为Always。restartPolicy适用于Pod中的所有容器。restartPolicy仅指通过同一节点上的kubelet重新启动容器。失败的容器由kubelet以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40秒...）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如Pod文档中所述，一旦绑定到一个节点，Pod将永远不会重新绑定到另一个节点。

5、Podphase

  • Pod的status字段是一个PodStatus对象，PodStatus中有一个phase字段。
  • Pod的相位（phase）是Pod在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或Pod的综合汇总，也不是为了做为综合状态机
  • Pod相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定Pod有其他的phase值

Podphase可能存在的值

①　挂起（Pending）：Pod已被Kubernetes系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度Pod的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间

②　运行中（Running）：该Pod已经绑定到了一个节点上，Pod中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态

③　成功（Succeeded）：Pod中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启

④　失败（Failed）：Pod中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止

⑤　未知（Unknown）：因为某些原因无法取得Pod的状态，通常是因为与Pod所在主机通信失败

1、docker pull busybox
2、vim init-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox
    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;‘]

3、service可以简称svc
 创建service
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

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

查看pod

kubectl delete deployment --all   删除所有deployment

kubectl delete pod --all   删除所有pod

版本最好不用latest;因为现在和以后的最新版本不一样

查看具体pod信息

 链接：https://www.bilibili.com/video/av66617940/?p=17

原文地址：https://www.cnblogs.com/LiuQizhong/p/11536127.html

时间： 2024-08-29 03:31:15

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