kubernetes Pod 学习

1 Pod结构

Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。
每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类：

• 用户程序所在的容器，数量可多可少

• Pause容器，这是每个Pod都会有的一个根容器，它的作用有两个：

  • 可以以它为依据，评估整个Pod的健康状态

  • 可以在根容器上设置Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以实现Pod内部的网路通信

2 Pod定义

pod yaml 文件格式

apiVersion: v1     #必选，版本号，例如v1
kind: Pod       　 #必选，资源类型，例如 Pod
metadata:       　 #必选，元数据
  name: string     #必选，Pod名称
  namespace: string  #Pod所属的命名空间,默认为"default"
  labels:       　　  #自定义标签列表
    - name: string      　          
spec:  #必选，Pod中容器的详细定义
  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 
    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        #端口的名称
      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TCP
    env:   #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

在这里，可通过一个命令来查看每种资源的可配置项

#   kubectl explain 资源类型         查看某种资源可以配置的一级属性
#   kubectl explain 资源类型.属性     查看属性的子属性
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod
KIND:     Pod
VERSION:  v1
FIELDS:
   apiVersion   <string>
   kind <string>
   metadata     <Object>
   spec <Object>
   status       <Object>
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.metadata

3 Pod 基本操作

在上面一节中提到pod yaml文件基本格式，其中重点的spec参数，这一节我们以一个例子作为讲解
首先编写一个简单的nginx yaml 文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-base
  namespace: dev
  labels:
    user: k8s-admin
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.19
  - name: busybox
    image: busybox:1.30

创建Pod

[root@k8s-master01 pod]# kubectl apply -f pod-base.yaml
pod/pod-base created

查看Pod状况

[root@k8s-master01 pod]# kubectl get pod -n dev

可以通过describe查看内部的详情

[root@k8s-master01 pod]# kubectl describe pod pod-base -n dev

进入pod中的busybox容器，查看文件内容

命令: kubectl exec  pod名称 -n 命名空间 -it -c 容器名称 /bin/sh  在容器内部执行命
kubectl exec pod-command -n dev -it -c busybox /bin/sh

镜像拉取

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-imagepullpolicy
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.19
    imagePullPolicy: Never # 用于设置镜像拉取策略

imagePullPolicy，用于设置镜像拉取策略，kubernetes支持配置三种拉取策略：

• Always：总是从远程仓库拉取镜像（一直远程下载）
• IfNotPresent：本地有则使用本地镜像，本地没有则从远程仓库拉取镜像（本地有就本地 本地没远程下载）
• Never：只使用本地镜像，从不去远程仓库拉取，本地没有就报错 （一直使用本地）
  默认值说明：
  如果镜像tag为具体版本号， 默认策略是：IfNotPresent
  如果镜像tag为：latest（最终版本） ，默认策略是always

端口设置,也就是containers的ports选项。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-ports
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports: # 设置容器暴露的端口列表 对外提供服务的端口
    - name: nginx-port
      containerPort: 80  # 指定端口号
      protocol: TCP  #指定端口通讯协议

资源配额

容器中的程序要运行，肯定是要占用一定资源的，比如cpu和内存等，如果不对某个容器的资源做限制，那么它就可能吃掉大量资源，导致其它容器无法运行。针对这种情况，kubernetes提供了对内存和cpu的资源进行配额的机制，这种机制主要通过resources选项实现，他有两个子选项：

• limits：用于限制运行时容器的最大占用资源，当容器占用资源超过limits时会被终止，并进行重启
• requests ：用于设置容器需要的最小资源，如果环境资源不够，容器将无法启动
  接下来，编写一个测试案例，创建pod-resources.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-resources
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    resources: # 资源配额
      limits:  # 限制资源（上限）
        cpu: "2" # CPU限制，单位是core数
        memory: "10Gi" # 内存限制
      requests: # 请求资源（下限）
        cpu: "1"  # CPU限制，单位是core数
        memory: "10Mi"  # 内存限制

在这对cpu和memory的单位做一个说明：

• cpu：core数，可以为整数或小数
• memory： 内存大小，可以使用Gi、Mi、G、M等形式