一、工作负载(workloads)

workloads官方文档

workloads分为pod与controllers

pod通过控制器实现应用的运行，如何伸缩，升级等
controllers 在集群中管理pod
pod与控制器之间通过label-selector相关联，是唯一的关联方式

比如在pod的YAML里指定

  labels:app: nginx

在控制器的YAML里指定

  selector:matchLabels:app: nginx

二、pod介绍

pod定义与分类

pod官方文档

Pod(豆荚) 是Kubernetes集群管理与调度的最小单元
一个Pod可以封装一个容器或多个容器(主容器或sidecar边车容器)
一个pod内的多个容器之间共享部分命名空间，例如：Net Namespace,UTS Namespace,IPC Namespace及存储资源、
用户pod默认会被调度运行在node节点之上(不运行在master节点上，但也有例外情况)
pod内的IP不是固定的，集群外不能直接访问pod

pod可分为:

无控制器管理的自主式pod 没有副本控制器控制，删除自主式pod后不会重新创建
控制器管理的pod 控制器可以控制pod的副本数，扩容与裁剪，版本更新与回滚等

查看pod方法

pod是一种资源，可以通过kubectl get pod来查看

[root@master1 ~]# kubectl get pod       # pod或pods都可以，不指定namespace,默认是名为default的namespace[root@master1 ~]# kubectl get pod -n kube-system

pod的YAML资源清单格式

先看一个yaml格式的pod定义文件解释

# yaml格式的pod定义文件完整内容：
apiVersion: v1       #必选，api版本号，例如v1
kind: Pod           #必选，Pod
metadata:           #必选，元数据name: string       #必选，Pod名称namespace: string    #Pod所属的命名空间,默认在default的namespacelabels:            # 自定义标签name: string     #自定义标签名字annotations:        #自定义注释列表name: string
spec:         #必选，Pod中容器的详细定义(期望)containers:      #必选，Pod中容器列表- name: string     #必选，容器名称image: string    #必选，容器的镜像名称imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent] #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像command: [string]    #容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令args: [string]     #容器的启动命令参数列表workingDir: string     #容器的工作目录volumeMounts:    #挂载到容器内部的存储卷配置- name: string     #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名mountPath: string    #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符readOnly: boolean    #是否为只读模式ports:       #需要暴露的端口库号列表- name: string     #端口号名称containerPort: int   #容器需要监听的端口号hostPort: int    #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同protocol: string     #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCPenv:       #容器运行前需设置的环境变量列表- name: string     #环境变量名称value: string    #环境变量的值resources:       #资源限制和请求的设置limits:      #资源限制的设置cpu: string    #Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数memory: string     #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数requests:      #资源请求的设置cpu: string    #Cpu请求，容器启动的初始可用数量memory: string     #内存清求，容器启动的初始可用数量livenessProbe:     #对Pod内个容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可exec:      #对Pod容器内检查方式设置为exec方式command: [string]  #exec方式需要制定的命令或脚本httpGet:       #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、portpath: stringport: numberhost: stringscheme: stringHttpHeaders:- name: stringvalue: stringtcpSocket:     #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式port: numberinitialDelaySeconds: 0  #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒timeoutSeconds: 0   #对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒periodSeconds: 0    #对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次successThreshold: 0failureThreshold: 0securityContext:privileged:falserestartPolicy: [Always | Never | OnFailure] # Pod的重启策略，Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启，OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启，Nerver表示不再重启该PodnodeSelector: obeject  # 设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定imagePullSecrets:    #Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定- name: stringhostNetwork:false      #是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络volumes:       #在该pod上定义共享存储卷列表- name: string     #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）emptyDir: {}     #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值hostPath: string     #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录path: string     #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录secret:      #类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secret对象到容器内部scretname: string  items:     - key: stringpath: stringconfigMap:     #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部name: stringitems:- key: stringpath: string

YAML格式查找帮助方法回顾

[root@master1 ~]# kubectl explain namespace[root@master1 ~]# kubectl explain pod
[root@master1 ~]# kubectl explain pod.spec
[root@master1 ~]# kubectl explain pod.spec.containers

三、pod创建与验证

命令创建pod(v1.18变化)

k8s之前版本中, kubectl run命令用于创建deployment控制器
在v1.18版本中, kubectl run命令改为创建pod

1, 创建一个名为pod-nginx的pod

[root@master1 ~]# kubectl run nginx1 --image=nginx:1.15-alpine
pod/nginx1 created

2, 验证

[root@master1 ~]# kubectl get pods
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx1           1/1     Running   0          41s

YAML创建pod

1, 准备yaml文件

[root@master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1                  # api版本
kind: Pod                       # 资源类型为Pod
metadata:                       name: pod-stress                # 自定义pod的名称
spec:containers:                    # 定义pod里包含的容器- name: c1                 # 自定义pod中的容器名image: polinux/stress      # 启动容器的镜像名command: ["stress"]         # 自定义启动容器时要执行的命令(类似dockerfile里的CMD)args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"] # 自定义启动容器执行命令的参数# polinux/stress这个镜像用于压力测试,在启动容器时传命令与参数就是相当于分配容器运行时需要的压力

2, 通过yaml文件创建pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod1.yml
pod/pod-stress created

查看pod信息

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-stress    1/1     Running   0          45s

查看pod详细信息

[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME          READY   STATUS    RESTARTS  AGE   IP            NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-stress    1/1     Running   0         71s  10.3.166.146   192.168.122.13      <none>         <none>

描述pod详细信息

[root@master1 ~]# kubectl describe pod pod-stress
......
Events:Type    Reason     Age        From                     Message----    ------     ----       ----                     -------Normal  Scheduled  <unknown>  default-scheduler        Successfully assigned default/pod-stress to 192.168.122.13Normal  Pulling    2m12s      kubelet, 192.168.122.13  Pulling image "polinux/stress"Normal  Pulled     2m9s       kubelet, 192.168.122.13  Successfully pulled image "polinux/stress"Normal  Created    2m8s       kubelet, 192.168.122.13  Created container c1Normal  Started    2m7s       kubelet, 192.168.122.13  Started container c1

删除pod

单个pod删除

方法1:

[root@master1 ~]# kubectl delete pod pod-stress
pod "pod-stress" deleted

方法2:

[root@master1 ~]# kubectl delete -f pod1.yml

多个pod删除

方法1: 后接多个pod名

[root@master1 ~]# kubectl delete pod pod名1 pod名2 pod名3 ......

方法2: 通过awk截取要删除的pod名称，然后管道给xargs

[root@master1 ~]# kubectl get pods |awk 'NR>1 {print $1}' |xargs kubectl  delete pod

方法2: 如果要删除的pod都在同一个非default的命名空间，则可直接删除命名空间

[root@master1 ~]# kubectl delete ns xxxx

镜像拉取策略

由imagePullPolicy参数控制

Always : 不管本地有没有镜像，都要从仓库中下载镜像
Never : 从来不从仓库下载镜像, 只用本地镜像,本地没有就算了
IfNotPresent: 如果本地存在就直接使用, 不存在才从仓库下载

默认的策略是：

当镜像标签版本是latest，默认策略就是Always
如果指定特定版本默认拉取策略就是IfNotPresent。

1, 将上面的pod删除再创建，使用下面命令查看信息

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod1.yml
[root@master1 ~]# kubectl delete -f pod1.yml

[root@master1 ~]# kubectl describe pod pod-stress
......
Events:Type    Reason     Age        From                     Message----    ------     ----       ----                     -------Normal  Scheduled  <unknown>  default-scheduler        Successfully assigned default/pod-stress1 to 192.168.122.14Normal  Pulling    27s        kubelet, 192.168.122.14  Pulling image "polinux/stress"Normal  Pulled     12s        kubelet, 192.168.122.14  Successfully pulled image "polinux/stress"Normal  Created    10s        kubelet, 192.168.122.14  Created container c1Normal  Started    10s        kubelet, 192.168.122.14  Started container c1

说明: 可以看到第二行信息还是pulling image下载镜像

2, 修改YAML

[root@master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-stressnamespace: default
spec:containers:- name: c1image: polinux/stresscommand: ["stress"]args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]imagePullPolicy: IfNotPresent                    #  增加了这一句

3，再次删除再创建

[root@master1 ~]# kubectl describe pod pod-stress
......
Events:Type    Reason     Age        From                     Message----    ------     ----       ----                     -------Normal  Scheduled  <unknown>  default-scheduler        Successfully assigned default/pod-stress1 to 192.168.122.14Normal  Pulled     3s         kubelet, 192.168.122.14  Container image "polinux/stress" already present on machineNormal  Created    2s         kubelet, 192.168.122.14  Created container c1Normal  Started    1s         kubelet, 192.168.122.14  Started container c1

说明: 第二行信息是说镜像已经存在，直接使用了

pod的标签

为pod设置label,用于控制器通过label与pod关联
语法与前面学的node标签几乎一致

通过命令管理标签

查看pod的标签

[root@master ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
pod-stress     1/1    Running   0          7m25s   <none>

打标签,再查看

[root@master1 ~]# kubectl label pod pod-stress region=huanai zone=A env=test bussiness=game
pod/pod-stress labeled[root@master1 ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
pod-stress    1/1     Running   0          8m54s   bussiness=game,env=test,region=huanai,zone=A

通过等值关系标签查询

[root@master1 ~]# kubectl get pods -l zone=A
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-stress   1/1     Running   0          9m22s

通过集合关系标签查询

[root@master1 ~]# kubectl get pods -l "zone in (A,B,C)"
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-stress   1/1     Running   0          9m55s

删除标签后再验证

[root@master1 ~]# kubectl label pod pod-stress region- zone- env- bussiness-
pod/pod-stress labeled[root@master ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
pod-stress    1/1     Running   0          16m     <none>

小结:

pod的label与node的label操作方式几乎相同
node的label用于pod调度到指定label的node节点
pod的label用于controller关联控制的pod

通过YAML创建标签

1, 修改yaml

[root@master1 ~]# vim pod1.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-stressnamespace: defaultlabels:env: devapp: nginx                # 直接在原来的yaml里加上多个标签
spec:containers:- name: c1image: polinux/stresscommand: ["stress"]args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]imagePullPolicy: IfNotPresent

2, 直接apply应用

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod1.yaml
pod/pod-stress1 configured            # 这里是configured,表示修改了

3, 验证

[root@master1 ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY   STATUS             RESTARTS   AGE     LABELS
pod-stress   1/1     Running            0          3m5s    app=nginx,env=dev      # 标签有了

pod资源限制

pod资源限制官方文档

准备2个不同限制方式的创建pod的yaml文件

[root@master1 ~]# vim pod2.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: namespace1
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-stress2namespace: namespace1
spec:containers:- name: c1image: polinux/stressimagePullPolicy: IfNotPresentresources:limits:memory: "200Mi"requests:memory: "100Mi"command: ["stress"]                   # 启动容器时执行的命令args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]  # 产生1个进程分配150M内存1秒后释放

[root@master1 ~]# vim pod3.yml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: namespace1
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-stress3namespace: namespace1
spec:containers:- name: c1image: polinux/stressimagePullPolicy: IfNotPresentresources:limits:memory: "200Mi"requests:memory: "150Mi"command: ["stress"]args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "250M", "--vm-hang", "1"]

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod2.yml
namespace/namespace1 created
pod/pod-stress2 created[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod3.yml
namespace/namespace1 unchanged
pod/pod-stress3 created

[root@master1 ~]# kubectl get namespace  |grep namespace1
namespace1        Active   1m28s[root@master1 ~]# kubectl get pod -n namespace1
NAME          READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod-stress2   1/1     Running     0          2m2s
pod-stress3   0/1     OOMKilled   4          115s查看会发现pod-stress3这个pod状态变为OOMKilled，因为它是内存不足所以显示Container被杀死

说明: 一旦pod中的容器挂了，容器会有重启策略，如下：

Always：表示容器挂了总是重启，这是默认策略
OnFailures：表容器状态为错误时才重启，也就是容器正常终止时才重启
Never：表示容器挂了不予重启
对于Always这种策略，容器只要挂了，就会立即重启，这样是很耗费资源的。所以Always重启策略是这么做的：第一次容器挂了立即重启，如果再挂了就要延时10s重启，第三次挂了就等20s重启… 依次类推

测试完后删除

[root@master1 ~]# kubectl delete ns namespace1

pod包含多个容器

1, 准备yml文件

[root@master1 ~]# vim pod4.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-stress4
spec:containers:- name: c1image: polinux/stressimagePullPolicy: IfNotPresentresources:limits:memory: "200Mi"requests:memory: "100Mi"command: ["stress"]args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]- name: c2image: polinux/stressimagePullPolicy: IfNotPresentresources:limits:memory: "200Mi"requests:memory: "100Mi"command: ["stress"]args: ["--vm", "1", "--vm-bytes", "150M", "--vm-hang", "1"]

2, 应用yml文件创建pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod4.yml
pod/pod-stress4 created

3, 查看pod在哪个节点

[root@master1 ~]# kubectl get pods  -o wide
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-stress4   2/2     Running   0          115m   10.3.166.149   192.168.122.13   <none>           <none>可以看到有2个容器,运行在192.168.122.13(node1)节点

4,在node2上验证,确实产生了2个容器

[root@node1 ~]# docker ps -a |grep stress
d7827a963f9d        df58d15b053d              "stress --vm 1 --vm-…"   2 hours ago         Up 2 hours                                      k8s_c2_pod-stress4_default_a534bce1-3ffe-45f5-8128-34657e289b44_0
ae8e8f8d095b        df58d15b053d              "stress --vm 1 --vm-…"   2 hours ago         Up 2 hours                                      k8s_c1_pod-stress4_default_a534bce1-3ffe-45f5-8128-34657e289b44_0
e66461900426        easzlab/pause-amd64:3.2   "/pause"                 2 hours ago         Up 2 hours                                      k8s_POD_pod-stress4_default_a534bce1-3ffe-45f5-8128-34657e289b44_0

对pod里的容器进行操作

命令帮助

[root@master1 ~]# kubectl exec -h

不用交互直接执行命令

格式为: kubectl exec pod名 -c 容器名 -- 命令

注意:

-c 容器名为可选项,如果是1个pod中1个容器,则不用指定;
如果是1个pod中多个容器,不指定默认为第1个。

[root@master1 ~]# kubectl exec pod-stress4 -c c2  -- touch /111[root@master1 ~]# kubectl exec pod-stress4 -c c2  -- ls /111
/111

不指定容器名,则默认为pod里的第1个容器

[root@master1 ~]# kubectl exec  pod-stress4  -- touch /222
Defaulting container name to c1.
Use 'kubectl describe pod/pod-stress4 -n default' to see all of the containers in this pod.

和容器交互操作

和docker exec几乎一样

[root@master1 ~]# kubectl exec -it pod-stress4 -c c1 -- /bin/bash
bash-5.0# touch /333
bash-5.0# ls
222    bin    etc    lib    mnt    proc   run    srv    tmp    var
333    dev    home   media  opt    root   sbin   sys    usr
bash-5.0# exit
exit

验证pod中多个容器网络共享

1, 编写YAML

[root@master1 ~]# vim pod-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx2
spec:containers:- name: c1image: nginx:1.15-alpine- name: c2image: nginx:1.15-alpine

2, 应用YAML

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-nginx.yaml
pod/nginx2 created

3, 查看pod信息与状态

[root@master1 ~]# kubectl describe pod nginx2
......
......
Events:Type     Reason     Age                From                     Message----     ------     ----               ----                     -------Normal   Scheduled  <unknown>          default-scheduler        Successfully assigned default/nginx2 to 192.168.122.13Normal   Pulling    108s               kubelet, 192.168.122.13  Pulling image "nginx:1.15-alpine"Normal   Pulled     75s                kubelet, 192.168.122.13  Successfully pulled image "nginx:1.15-alpine"Normal   Created    74s                kubelet, 192.168.122.13  Created container c1Normal   Started    72s                kubelet, 192.168.122.13  Started container c1Normal   Pulled     12s (x4 over 72s)  kubelet, 192.168.122.13  Container image "nginx:1.15-alpine" already present on machineNormal   Created    11s (x4 over 71s)  kubelet, 192.168.122.13  Created container c2Normal   Started    10s (x4 over 69s)  kubelet, 192.168.122.13  Started container c2Warning  BackOff    6s (x4 over 60s)   kubelet, 192.168.122.13  Back-off restarting failed container

[root@master1 ~]# kubectl get pods |grep nginx2
nginx2   1/2     CrashLoopBackOff   3          2m40s
有一个启不来，因为一个容器中两个pod是共用网络的，所以不能两个都占用80端口

有一个启不来，因为一个容器中两个pod是共用网络的，所以不能两个都占用80端口

通过查找192.168.122.13(node1)上面的容器，然后docker logs查看，得到如下的报错，说明是端口被占用

[root@node1 ~]# docker logs k8s_c2_nginx2_default_51fd8e81-1c4b-4557-9498-9b25ed8a4c99_4
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address in use)
2020/11/21 04:29:12 [emerg] 1#1: still could not bind()
nginx: [emerg] still could not bind()

四、pod调度

kubernetes会通过算法将pod调度到node节点上运行

pod调度流程

调度约束方法

我们为了实现容器主机资源平衡使用, 可以使用约束把pod调度到指定的node节点

nodeName 用于将pod调度到指定的node名称上
nodeSelector 用于将pod调度到匹配Label的node上

案例1: nodeName

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim pod-nodename.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-nodename
spec:nodeName: 192.168.122.13                    # 通过nodeName调度到192.168.122.13(node1)节点containers:- name: nginximage: nginx:1.15-alpine

2, 应用YAML文件创建pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-nodename.yml
pod/pod-nodename created

3, 验证

[root@master1 ~]# kubectl describe pod pod-nodename |tail -6
Events:Type    Reason   Age   From                     Message----    ------   ----  ----                     -------Normal  Pulled   14s   kubelet, 192.168.122.13  Container image "nginx:1.15-alpine" already present on machineNormal  Created  13s   kubelet, 192.168.122.13  Created container nginxNormal  Started  13s   kubelet, 192.168.122.13  Started container nginx倒数第3行没有使用scheduler,而是直接给node1了,说明nodeName约束生效

案例2: nodeSelector

1, 为192.168.122.14(node2)打标签

[root@master1 ~]# kubectl label nodes 192.168.122.14 bussiness=game
node/192.168.122.14 labeled

2, 编写YAML文件

[root@master ~]# vim pod-nodeselector.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-nodeselect
spec:nodeSelector:                         # nodeSelector节点选择器bussiness: game                     # 指定调度到标签为bussiness=game的节点containers:- name: nginximage: nginx:1.15-alpine

3, 应用YAML文件创建pod

[root@master ~]# kubectl apply -f pod-nodeselector.yml
pod/pod-nodeselect created

4, 验证

[root@master1 ~]# kubectl describe pod pod-nodeselect |tail -6Type    Reason     Age        From                     Message----    ------     ----       ----                     -------Normal  Scheduled  <unknown>  default-scheduler        Successfully assigned default/pod-nodeselect to 192.168.122.14Normal  Pulled     10s        kubelet, 192.168.122.14  Container image "nginx:1.15-alpine" already present on machineNormal  Created    10s        kubelet, 192.168.122.14  Created container nginxNormal  Started    9s         kubelet, 192.168.122.14  Started container nginx仍然经过了scheduler,但确实分配到了node2上

有兴趣可以再删除后再创建,重复几次验证

五、pod的生命周期

参考: https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/

有些pod(比如跑httpd服务),正常情况下会一直运行中,但如果手动删除它,此pod会终止
也有些pod(比如执行计算任务)，任务计算完后就会自动终止

上面两种场景中,pod从创建到终止的过程就是pod的生命周期。

容器启动

pod中的容器在创建前,有初始化容器(init container)来进行初始化环境
初化完后,主容器(main container)开始启动
主容器启动后,有一个post start的操作(启动后的触发型操作,或者叫启动后钩子)
post start后,就开始做健康检查
- 第一个健康检查叫存活状态检查(liveness probe )，用来检查主容器存活状态的
- 第二个健康检查叫准备就绪检查(readiness probe)，用来检查主容器是否启动就绪

容器终止

可以在容器终止前设置pre stop操作(终止前的触发型操作,或者叫终止前钩子)
当出现特殊情况不能正常销毁pod时,大概等待30秒会强制终止
终止容器后还可能会重启容器(视容器重启策略而定)。

回顾容器重启策略

Always：表示容器挂了总是重启，这是默认策略
OnFailures：表容器状态为错误时才重启，也就是容器正常终止时不重启
Never：表示容器挂了不予重启
对于Always这种策略，容器只要挂了，就会立即重启，这样是很耗费资源的。所以Always重启策略是这么做的：第一次容器挂了立即重启，如果再挂了就要延时10s重启，第三次挂了就等20s重启… 依次类推

HealthCheck健康检查

当Pod启动时，容器可能会因为某种错误(服务未启动或端口不正确)而无法访问等。

Health Check方式

kubelet拥有两个检测器，它们分别对应不同的触发器(根据触发器的结构执行进一步的动作)

方式	说明
Liveness Probe(存活状态探测)	检查后不健康，重启pod(参照容器重启策略)
readiness Probe(就绪型探测)	检查后不健康，将容器设置为Notready;如果使用service来访问,流量不会转发给此种状态的pod

Probe探测方式

方式	说明
Exec	执行命令
HTTPGet	http请求某一个URL路径
TCP	tcp连接某一个端口

案例1: liveness-exec

参考: https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

1, 准备YAML文件

[root@master ~]# vim pod-liveness-exec.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: liveness-execnamespace: default
spec:containers:- name: livenessimage: busyboximagePullPolicy: IfNotPresentargs:- /bin/sh- -c- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600livenessProbe:exec:command:- cat- /tmp/healthyinitialDelaySeconds: 5                 # pod启动延迟5秒后探测periodSeconds: 5                      # 每5秒探测1次

2, 应用YAML文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-liveness-exec.yml

3, 通过下面的命令观察

[root@master1 ~]# kubectl describe pod liveness-exec
......
Events:Type     Reason     Age   From               Message----     ------     ----  ----               -------Normal   Scheduled  40s   default-scheduler  Successfully assigned default/liveness-exec to node1Normal   Pulled     38s   kubelet, 192.168.122.13     Container image "busybox" already present on machineNormal   Created    37s   kubelet, 192.168.122.13     Created container livenessNormal   Started    37s   kubelet, 192.168.122.13     Started container livenessWarning  Unhealthy  3s    kubelet, 192.168.122.13     Liveness probe failed: cat: can't open '/tmp/healthy': No such file or directory看到40s前被调度以node1节点,3s前健康检查出问题

4, 过几分钟再观察

[root@master1 ~]# kubectl describe pod liveness-exec
......
Events:Type     Reason     Age                  From               Message----     ------     ----                 ----               -------Normal   Scheduled  3m42s                default-scheduler  Successfully assigned default/liveness-exec to node1Normal   Pulled     70s (x3 over 3m40s)  kubelet, node1     Container image "busybox" already present on machineNormal   Created    70s (x3 over 3m39s)  kubelet, node1     Created container livenessNormal   Started    69s (x3 over 3m39s)  kubelet, node1     Started container livenessWarning  Unhealthy  26s (x9 over 3m5s)   kubelet, node1     Liveness probe failed: cat: can't open '/tmp/healthy': No such file or directoryNormal   Killing    26s (x3 over 2m55s)  kubelet, node1     Container liveness failed liveness probe, will be restarted

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
liveness-exec   1/1     Running   3          4m12s看到重启3次,慢慢地重启间隔时间会越来越长

拓展: 容器重启策略验证

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: liveness-execnamespace: default
spec:restartPolicy: Never                   # 把容器重启策略由默认的always改为Nevercontainers:- name: livenessimage: busyboximagePullPolicy: IfNotPresentargs:- /bin/sh- -c- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600livenessProbe:exec:command:- cat- /tmp/healthyinitialDelaySeconds: 5                         periodSeconds: 5

请自行验证

验证结果为:

容器健康检查出现问题后，不再重启，也不会继续sleep 600秒，而是直接关闭了

案例2: liveness-httpget

1, 编写YMAL文件

[root@master1 ~]# vim pod-liveness-httpget.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: liveness-httpgetnamespace: default
spec:containers:- name: livenessimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentports:                             # 指定容器端口，这一段不写也行，端口由镜像决定 - name: http                     # 自定义名称，不需要与下面的port: http对应containerPort: 80                 # 类似dockerfile里的expose 80livenessProbe:httpGet:                          # 使用httpGet方式port: http                      # http协议,也可以直接写80端口path: /index.html               # 探测家目录下的index.htmlinitialDelaySeconds: 3            # 延迟3秒开始探测periodSeconds: 5                  # 每隔5s钟探测一次

2, 应用YAML文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-liveness-httpget.yml

3, 验证查看

[root@master1 ~]# kubectl get pods
NAME               READY   STATUS             RESTARTS   AGE
liveness-httpget   1/1     Running            0          9s

4, 交互删除nginx里的主页文件

[root@master1 ~]# kubectl exec -it liveness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

5, 验证查看会发现

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fQ5bT9II-1643868580771)(http://note.youdao.com/yws/res/12218/WEBRESOURCE08dec2fa3015c7c438b3ea36ead6541c)]

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
liveness-httpget   1/1     Running   1          11m只restart一次

案例3: liveness-tcp

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim pod-liveness-tcp.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: liveness-tcpnamespace: default
spec:containers:- name: livenessimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80livenessProbe:tcpSocket:                        # 使用tcp连接方式port: 80                        # 连接80端口进行探测initialDelaySeconds: 3periodSeconds: 5

2, 应用YAML文件创建pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-liveness-tcp.yml
pod/liveness-tcp created

3, 查看验证

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME               READY   STATUS             RESTARTS   AGE
liveness-tcp       1/1     Running            0          14s

4, 交互关闭nginx

[root@master1 ~]# kubectl exec -it liveness-tcp -- /usr/sbin/nginx -s stop

5, 再次验证查看

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q0Dl2fLC-1643868580772)(http://note.youdao.com/yws/res/12220/WEBRESOURCEc057c1d858cb2759ee8dbf3239eeac62)]

[root@master ~]# kubectl get pod
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
liveness-tcp       1/1     Running   1          5m13s也只重启1次,重启后重新初始化了

案例4: readiness

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim pod-readiness-httpget.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: readiness-httpgetnamespace: default
spec:containers:- name: readinessimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80readinessProbe:                     # 这里由liveness换成了readinesshttpGet:port: httppath: /index.htmlinitialDelaySeconds: 3periodSeconds: 5

2, 应用YAML文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-readiness-httpget.yml
pod/readiness-httpget created

3, 验证查看

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME                READY   STATUS             RESTARTS   AGE
readiness-httpget   1/1     Running            0          10s

4, 交互删除nginx主页

[root@master1 ~]# kubectl exec -it readiness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

5, 再次验证

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
readiness-httpget   0/1     Running   0          2m49sREADY状态为0/1

6, 交互创建nginx主页文件再验证

[root@master1 ~]# kubectl exec -it readiness-httpget -- touch /usr/share/nginx/html/index.html

[root@master1 ~]# kubectl get pod
NAME                READY   STATUS             RESTARTS   AGE
readiness-httpget   1/1     Running            0          3m10sREADY状态又为1/1了

案例5: readiness+liveness综合

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim pod-readiness-liveiness.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: readiness-liveness-httpgetnamespace: default
spec:containers:- name: readiness-livenessimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: httpcontainerPort: 80livenessProbe:httpGet:port: httppath: /index.htmlinitialDelaySeconds: 1periodSeconds: 3readinessProbe:httpGet:port: httppath: /index.htmlinitialDelaySeconds: 5periodSeconds: 5

2, 应用YAML文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-readiness-liveiness.yml
pod/readiness-liveness-httpget created

3, 验证

[root@master1 ~]# kubectl get pod |grep readiness-liveness-httpget
NAME                         READY   STATUS             RESTARTS   AGE
readiness-liveness-httpget   0/1     Running            0          6s

post-start

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim pod-poststart.ymlapiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: poststartnamespace: default
spec:containers:- name: poststartimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentlifecycle:                                       # 生命周期事件postStart:exec:command: ["mkdir","-p","/usr/share/nginx/html/haha"]

2, 应用YMAL文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-poststart.yml

3, 验证

[root@master1 ~]# kubectl get pods
NAME                         READY   STATUS             RESTARTS   AGE
poststart                    1/1     Running            0          25s

[root@master1 ~]# kubectl exec -it poststart -- ls /usr/share/nginx/html -l
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 494 Apr 16 13:08 50x.html
drwxr-xr-x 2 root root   6 Aug  5 05:33 haha            有创建此目录
-rw-r--r-- 1 root root 612 Apr 16 13:08 index.html

pre-stop

容器终止前执行的命令

1, 编写YAML文件

[root@master1 ~]# vim prestop.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: prestopnamespace: default
spec:containers:- name: prestopimage: nginx:1.15-alpineimagePullPolicy: IfNotPresentlifecycle:                                       # 生命周期事件preStop:                                       # preStopexec:command: ["/bin/sh","-c","sleep 60000000"]     # 容器终止前sleep 60000000秒

2, 应用YAML文件创建pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f prestop.yml
pod/prestop created

3, 删除pod验证

[root@master1 ~]# kubectl delete -f prestop.yml
pod "prestop" deleted     会在这一步等待一定的时间(大概30s-60s左右)才能删除,说明验证成功

结论: 当出现特殊情况不能正常销毁pod时,大概等待30秒会强制终止

pod故障排除

状态	描述
Pending	pod创建已经提交到Kubernetes。但是，因为某种原因而不能顺利创建。例如下载镜像慢，调度不成功。
Running	pod已经绑定到一个节点，并且已经创建了所有容器。至少有一个容器正在运行中，或正在启动或重新启动。
completed	Pod中的所有容器都已成功终止，不会重新启动。
Failed	Pod的所有容器均已终止，且至少有一个容器已在故障中终止。也就是说，容器要么以非零状态退出，要么被系统终止。
Unknown	由于某种原因apiserver无法获得Pod的状态，通常是由于Master与Pod所在主机kubelet通信时出错。
CrashLoopBackOff	多见于CMD语句错误或者找不到container入口语句导致了快速退出,可以用kubectl logs 查看日志进行排错

kubectl describe pod pod名
kubectl logs pod [-c CONTAINER]
kubectl exec POD [-c CONTAINER] --COMMAND [args…]

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工作负载(workloads)

一、工作负载(workloads)

二、pod介绍

pod定义与分类

查看pod方法

pod的YAML资源清单格式

三、pod创建与验证

命令创建pod(v1.18变化)

YAML创建pod

查看pod信息

删除pod

镜像拉取策略

pod的标签

通过命令管理标签

通过YAML创建标签

pod资源限制

pod包含多个容器

对pod里的容器进行操作

不用交互直接执行命令

和容器交互操作

验证pod中多个容器网络共享

四、pod调度

pod调度流程

调度约束方法

案例1: nodeName

案例2: nodeSelector

五、pod的生命周期

容器启动

容器终止

回顾容器重启策略

HealthCheck健康检查

Health Check方式

Probe探测方式

案例1: liveness-exec

拓展: 容器重启策略验证

案例2: liveness-httpget

案例3: liveness-tcp

案例4: readiness

案例5: readiness+liveness综合

post-start

pre-stop

pod故障排除

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