一、资源含义

k8s中所有的内容都被抽象为资源，资源实例化之后，叫做对象。

二、资源分类

名称空间级别

仅在此名称空间下生效，k8s的系统组件是默认放在kube-system名称空间下的，而kubectl get pod等价于kubectl get pod -n default，因此查看不到k8s的系统组件。

• 1、工作负载型资源(workload）：Pod【k8s最小组成部分，共享网络栈共享存储卷】、ReplicaSet【RS，调度器、控制器，通过标签去控制pod的创建、副本数量】、Deployment【控制器，通过控制RS的创建去创建pod】、StatefulSet【为有状态服务所建立的管理器】、DaemonSet【可以在每一个节点都运行一个pod的组件】、Job【工作、任务】、CronJob【轮询工作、轮询任务，为批处理而生的】（ReplicationController在v1.11版本被废弃）
• 2、服务发现及负载均衡型资源（ServiceDiscovery LoadBalance):Service【简称svc，服务，将服务暴露出去】、Ingress【将服务暴露出去】、...
• 3、配置与存储型资源：Volume（存储卷）【给pod提供持久化的能力】、CSI（容器存储接口，可以扩展各种各样的第三方存储卷）
• 4、特殊类型的存储卷：ConfigMap（当配置中心来使用的资源类型）【一般用来存储配置文件达到热更新的状态】、Secret（保存敏感数据）【加密方案存储数据，一般用来保存密码文件、密钥等等】、DownwardAPI（把外部环境中的信息输出给容器）【类似于CSI，】

集群级别

不管在任何名称空间下定义，在其他的名称空间下都能看得到，在定义的时候无需指定名称空间
例如：Namespace【名称空间】、Node【节点】、Role【角色】、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding

元数据级别

提供一个指标，不像是名称空间类型又不像集群级别，本质上更像是在两者之间，但是它有自己的特点，所以更应该作为一个单独的分类，例如HPA【通过cpu的利用率进行平滑扩展】就是一个很明显的元数据类型，通过指标进行操作。
根据一些指标去进行对应的操作
例如：HPA、PodTemplate【pod模板】、LimitRange【资源限制】

三、资源清单

k8s一般都是通过定义资源清单的方式去创建资源，资源清单等价于剧本，写好了每一步应该如何去做
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资源，这样的yaml文件我们一般称为资源清单

四、资源清单常用的字段

必须存在的属性【创建资源清单的时候没有这些属性的存在它是不允许被执行的】

主要属性【这些属性比较重要，如果不指定的话系统会自动补充默认值】

额外的参数项

查看资源有那些资源清单属性，使用以下命令

kubectl explain pod

查看属性说明，使用以下命令

kubectl explain pod.apiVersion

五、资源清单格式

apiVersion: group/apiversion #如果没有给定group名称，那么默认为core，可以使用kubectlapi-versions命令获取当前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，本字段由Kubernetes自身维护，用户不能去定义

六、资源清单的常用命令

1.获取apiVersion版本信息

kubectl api-versions

2.获取资源的apiVersion的版本信息(以pod为例)，该命令同时输出属性设置帮助文档

kubectl explain pod

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 
1abels <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

七、示例：通过定义清单文件创建Pod

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
 name: pod-demo 
 namespace: default 
 1abels:
  app:myapp 
spec:
 containers:
 - name: myapp-1 
   image: hub.yibo.com/1ibrary/myapp:v1 
 - name: busybox-1 
   image: busybox:latest 
   command:
   - "/bin/sh"
   - "-c"
   - "sleep 3600"

通过yaml文件创建pod

kubectl create -f xxx.yaml

获取资源的资源配置文件

#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
kubectl get pod {podName} -o yaml

pod的生命周期

pod的生命周期

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。

init模板

apiVersion: v1
    kind: Pod 
    metadata:
     name: myapp-pod  #pod的名称
     labels:
      app: myapp 
      version: v1 #该pod所拥有的标签
    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;']

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

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

检测探针 - 就绪检测
readinessProbe-httpget

readinessProbe-httpget 
apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name：readiness-httpget-pod 
  namespace: default 
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container 
    image: coreqi/myapp:v1 
    imagePullPolicy: IfNotPresent #镜像下载策略，如果存在则不下载
    readinessProbe: #就绪探针
      httpGet:  #检测方案
        port: 80
        path: /index1.html 
      initialDelaySeconds: 1 #初始化检测延时（1秒以后）
      periodSeconds: 3  #重试的检测时间（3秒以后）

检测探针 - 存活检测

• livenessProbe-exec方式

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name: liveness-exec-pod 
  namespace: default 
spec:
  containers: 
  - name: liveness-exec-container 
    image: hub.coreqi.cn/1ibrary/busybox 
    imagePullPolicy: IfNotPresent 
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live;sleep 60;rm -rf /tmp/live;sleep 3600"] 
    livenessProbe:  #探活指针
      exec: #执行命令
        command: ["test","-e","/tmp/live"] #检测文件是否存在
      initialDelaySeconds: 1  #容器启动1秒后执行
      periodSeconds: 3  #重试的循环时间为3秒

• livenessProbe-Httpget方式

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name: liveness-httpget-pod 
  namespace: default 
spec:
  containers: 
  - name: liveness-httpget-container 
    image: hub.coreqi.cn/1ibrary/myapp:v1 
    imagePu11Policy: IfNotPresent 
    ports:
    - name: http 
      containerPort: 80 
    1ivenessProbe:
      httpGet:
        port: http 
        path: /index.html 
      initialDelaySeconds: 1  #延迟1秒以后开始检测
      periodSeconds: 3  #每3秒重复检测一次
      timeoutSeconds: 10  #每次访问时最大的超时时间

• livenessProbe-Tcp方式

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name: probe-tcp 
spec:
  containers:
  - name: nginx 
    image: hub.coreqi.cn/1ibrary/myapp:v1 
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5 
      timeoutSeconds: 1 
      tcpSocket:
        port: 80
      periodSeconds: 3

启动及退出动作

apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata:
  name: lifecycle-demo 
spec:
  containers:
  - name:lifecycle-demo-container 
    image: nginx 
    1ifecycle:
      poststart:  #启动时运行
        exec:
          command: ["/bin/sh","-c","echo Hello from the postStart handler> /usr/share/message"] 
      prestop:  #退出时运行
        exec: 
          command: ["/bin/sh","-c","echo Hello from the poststop handler> /usr/share/message"]

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

Pod的状态示例

1、Pod 中只有一个容器并且正在运行，容器成功退出

• 记录事件完成
• 如果restartPolicy为：

Always：重启容器；Pod phase仍为Running
OnFailure:Pod phase 变成 Succeeded
Never:Pod phase 变成 Succeeded

2、Pod 中只有一个容器并且正在运行。容器退出失败

• 记录失败事件
• 如果restartPolicy为：

Always:重启容器；Pod phase仍为Running
OnFailure：重启容器；Pod phase仍为Running
Never:Pod phase 变成 Failed

3、Pod 中有两个容器并且正在运行。容器1退出失败

• 记录失败事件·
• 如果restartPolicy为：

Always：重启容器；Pod phase仍为Running
OnFailure：重启容器；Pod phase仍为Running
Never：不重启容器；Pod phase仍为Running

4、如果有容器1没有处于运行状态，并且容器2退出

• 记录失败事件
• 如果restartPolicy为：

Always：重启容器；Pod phase仍为Running
OnFailure：重启容器；Pod phase仍为Running
Never：Pod phase 变成 Failed

5、Pod 中只有一个容器并处于运行状态。容器运行时内存超出限制

• 容器以失败状态终止
• 记录OOM事件
• 如果restartPolicy为：

Always:重启容器；Pod phase仍为Running
OnFailure:重启容器；Pod phase仍为Running
Never：记录失败事件；Pod phase仍为Failed

6、Pod 正在运行，磁盘故障

• 杀掉所有容器，记录适当事件
• Pod phase 变成 Failed
• 如果使用控制器来运行，Pod 将在别处重建

7、Pod 正在运行，其节点被分段

• 节点控制器等待直到超时
• 节点控制器将Pod phase设置为Failed
• 如果是用控制器来运行，Pod 将在别处重建

参考：
https://www.cnblogs.com/fanqisoft/p/11533843.html

https://www.cnblogs.com/LiuQizhong/p/11536127.html

https://www.cnblogs.com/fanqisoft/p/11558295.html

https://www.cnblogs.com/fanqisoft/p/11555342.html

https://www.cnblogs.com/fanqisoft/p/11571895.html