020.掌握Pod-Pod基礎使用

来源:https://www.cnblogs.com/itzgr/archive/2019/11/20/11896815.html
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一 Pod定義詳解 1.1 完整Pod定義文件 1 apiVersion: v1 #必選，版本號，例如v1,版本號必須可以用 kubectl api-versions 查詢到 2 kind: Pod #必選，Pod 3 metadata: #必選，元數據 4 name: string #必選，Pod ...


一 Pod定義詳解

1.1 完整Pod定義文件

  1 apiVersion: v1			#必選，版本號，例如v1,版本號必須可以用 kubectl api-versions 查詢到
  2 kind: Pod				#必選，Pod
  3 metadata:				#必選，元數據
  4   name: string			#必選，Pod名稱，需符合RFC 1035規範
  5   namespace: string			#必選，Pod所屬的命名空間，預設為"default"
  6   labels:				#自定義標簽
  7     - name: string			#自定義標簽名字
  8   annotations:			#自定義註釋列表
  9     - name: string
 10 spec:				#必選，Pod中容器的詳細定義
 11   containers:			#必選，Pod中容器列表
 12   - name: string			#必選，容器名稱，需符合RFC 1035規範
 13     image: string			#必選，容器的鏡像名稱
 14     imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ]	#獲取鏡像的策略，Alawys表示每次都嘗試下載鏡像，IfnotPresent表示優先使用本地鏡像,否則下載鏡像，Nerver表示僅使用本地鏡像
 15     command: [string]		#容器的啟動命令列表，如不指定，使用打包時使用的啟動命令
 16     args: [string]			#容器的啟動命令參數列表
 17     workingDir: string		#容器的工作目錄
 18     volumeMounts:			#掛載到容器內部的存儲捲配置
 19     - name: string			#引用pod定義的共用存儲捲的名稱，需用volumes[]部分定義的的捲名
 20       mountPath: string		#存儲捲在容器內mount的絕對路徑，應少於512字元
 21       readOnly: boolean		#是否為只讀模式，預設為讀寫模式
 22     ports:				#需要暴露的埠庫號列表
 23     - name: string			#埠的名稱
 24       containerPort: int		#容器需要監聽的埠號
 25       hostPort: int		        #容器所在主機需要監聽的埠號，預設與Container相同
 26       protocol: string		#埠協議，支持TCP和UDP，預設TCP
 27     env:				#容器運行前需設置的環境變數列表
 28     - name: string			#環境變數名稱
 29       value: string		        #環境變數的值
 30     resources:			#資源限制和請求的設置
 31       limits:			#資源限制的設置
 32         cpu: string		        #CPU的限制，單位為core數，將用於docker run --cpu-shares參數
 33         memory: string		#記憶體限制，單位可以為Mib/Gib，將用於docker run --memory參數
 34       requests:			#資源請求的設置
 35         cpu: string		        #CPU請求，容器啟動的初始可用數量
 36         memory: string		#記憶體請求,容器啟動的初始可用數量
 37     livenessProbe:			#對Pod內各容器健康檢查的設置，當探測無響應幾次後將自動重啟該容器，檢查方法有exec、httpGet和tcpSocket，對一個容器只需設置其中一種方法即可
 38       exec:			        #對Pod容器內檢查方式設置為exec方式
 39         command: [string]		#exec方式需要制定的命令或腳本
 40       httpGet:			#對Pod內個容器健康檢查方法設置為HttpGet，需要制定Path、port
 41         path: string
 42         port: number
 43         host: string
 44         scheme: string
 45         HttpHeaders:
 46         - name: string
 47           value: string
 48       tcpSocket:			#對Pod內個容器健康檢查方式設置為tcpSocket方式
 49          port: number
 50        initialDelaySeconds: 0	#容器啟動完成後首次探測的時間，單位為秒
 51        timeoutSeconds: 0		#對容器健康檢查探測等待響應的超時時間，單位秒，預設1秒
 52        periodSeconds: 0		#對容器監控檢查的定期探測時間設置，單位秒，預設10秒一次
 53        successThreshold: 0
 54        failureThreshold: 0
 55        securityContext:
 56          privileged: false
 57     restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]	#Pod的重啟策略，Always表示一旦不管以何種方式終止運行，kubelet都將重啟，OnFailure表示只有Pod以非0退出碼退出才重啟，Nerver表示不再重啟該Pod
 58     nodeSelector: obeject		#設置NodeSelector表示將該Pod調度到包含這個label的node上，以key：value的格式指定
 59     imagePullSecrets:		#Pull鏡像時使用的secret名稱，以key：secretkey格式指定
 60     - name: string
 61     hostNetwork: false		#是否使用主機網路模式，預設為false，如果設置為true，表示使用宿主機網路
 62     volumes:			#在該pod上定義共用存儲捲列表
 63     - name: string			#共用存儲捲名稱 （volumes類型有很多種）
 64       emptyDir: {}			#類型為emtyDir的存儲捲，與Pod同生命周期的一個臨時目錄。為空值
 65       hostPath: string		#類型為hostPath的存儲捲，表示掛載Pod所在宿主機的目錄
 66         path: string		#Pod所在宿主機的目錄，將被用於同期中mount的目錄
 67       secret:			#類型為secret的存儲捲，掛載集群與定義的secre對象到容器內部
 68         scretname: string
 69         items:
 70         - key: string
 71           path: string
 72       configMap:			#類型為configMap的存儲捲，掛載預定義的configMap對象到容器內部
 73         name: string
 74         items:
 75         - key: string
 76           path: string

二 Pod的基本用法

2.1 創建Pod

Pod可以由1個或多個容器組合而成，通常對於緊耦合的兩個應用，應該組合成一個整體對外提供服務，則應該將這兩個打包為一個pod。 屬於一個Pod的多個容器應用之間相互訪問只需要通過localhost即可通信，這一組容器被綁定在一個環境中。 
  1 [root@k8smaster01 study]# vi frontend-localredis-pod.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: redis-php
  6   label:
  7     name: redis-php
  8 spec:
  9   containers:
 10   - name: frontend
 11     image: kubeguide/guestbook-php-frontend:localredis
 12     ports:
 13     - containersPort: 80
 14   - name: redis-php
 15     image: kubeguide/redis-master
 16     ports:
 17     - containersPort: 6379
 18 
 19 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f frontend-localredis-pod.yaml
 20

2.2 查看Pod

  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl get pods	                #READY為2/2，表示此Pod中運行了yaml定義的兩個容器
  2 NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
  3 redis-php   2/2     Running   0          7m45s
  4 [root@k8smaster01 study]# kubectl describe pod redis-php	#查看詳細信息
  5

三 靜態Pod

3.1 靜態Pod概述

靜態pod是由kubelet進行管理的僅存在於特定Node的Pod上，他們不能通過API Server進行管理，無法與ReplicationController、Deployment或者DaemonSet進行關聯，並且kubelet無法對他們進行健康檢查。靜態Pod總是由kubelet進行創建，並且總是在kubelet所在的Node上運行。 創建靜態Pod有兩種方式：配置文件或者HTTP方式。

3.2 配置文件方式創建

  1 [root@k8snode01 ~]# mkdir -p /etc/kubelet.d
  2 [root@k8snode01 ~]# vi /etc/kubelet.d/static-web.yaml
  3 apiVersion: v1
  4 kind: Pod
  5 metadata:
  6   name: static-web
  7   label:
  8     name: static-web
  9 spec:
 10   containers:
 11   - name: static-web
 12     image: nginx
 13     ports:
 14     - name: web
 15       containersPort: 80
 16 
 17 [root@k8snode01 ~]# vi /etc/systemd/system/kubelet.service
 18 ……
 19   --config=/etc/kubelet.d/ \·				#加入此參數
 20 ……
 21 [root@k8snode01 ~]# systemctl daemon-reload
 22 [root@k8snode01 ~]# systemctl restart kubelet.service	#重啟kubelet
 23 [root@k8snode01 ~]# docker ps				#查看創建的pod
提示：由於靜態pod不能通過API Server進行管理，因此在Master節點執行刪除操作後會變為Pending狀態，且無法刪除。刪除該pod只能在其運行的node上，將定義POD的yaml刪除。

3.3 HTTP方式

通過設置kubelet的啟動參數--mainfest-url，會定期從該URL下載Pod的定義文件，並以.yaml或.json文件的格式進行解析，從而創建Pod。

四 Pod容器共用Volume

4.1 共用Volume

在同一個Pod中的多個容器能夠共用Pod級別的存儲就Volume。Volume可以被定義為各種類型，多個容器各自進行掛載操作，將一個Volume掛載為容器內部需要的目錄。 clipboard 示例1： Pod級別設置Volume “app-logs”，同時Pod包含兩個容器，Tomcat向該Volume寫日誌，busybox讀取日誌文件。 
  1 [root@k8smaster01 study]# vi pod-volume-applogs.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: volume-pod
  6 spec:
  7   containers:
  8   - name: tomcat
  9     image: tomcat
 10     ports:
 11     - containerPort: 8080
 12     volumeMounts:
 13     - name: app-logs
 14       mountPath: /usr/local/tomcat/logs
 15   - name: logreader
 16     image: busybox
 17     command: ["sh","-c","tail -f /logs/catalina*.log"]
 18     volumeMounts:
 19     - name: app-logs
 20       mountPath: /logs
 21   volumes:
 22   - name: app-logs
 23     emptyDir: {}
解釋：
Volume名：app-logs； emptyDir：為Pod分配到Node的時候創建。無需指定宿主機的目錄文件，為Kubernetes自動分配的目錄。 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f pod-volume-applogs.yaml	#創建
  2 [root@k8smaster01 study]# kubectl get pods				#查看
  3 [root@k8smaster01 study]# kubectl logs volume-pod -c busybox	#讀取log
clipboard 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl exec -it volume-pod -c tomcat -- ls /usr/local/tomcat/logs
  2 catalina.2019-06-29.log      localhost_access_log.2019-06-29.txt
  3 host-manager.2019-06-29.log  manager.2019-06-29.log
  4 localhost.2019-06-29.log
  5 [root@k8smaster01 study]# kubectl exec -it volume-pod -c tomcat -- tail /usr/local/tomcat/logs/catalina.2019-06-29.log
提示：通過tomcat容器可查看日誌，對比busybox通過共用Volume查看的日誌是否一致。

五 Pod配置管理

5.1 Pod配置概述

應用部署的一個最佳實踐是將應用所需的配置信息與程式進行分離，使程式更加靈活。將相應的應用打包為鏡像，可以通過環境變數或者外掛volume的方式在創建容器的時候進行配置註入，從而實現更好的復用。 Kubernetes提供一種統一的應用配置管理方案：ConfigMap。

5.2 ConfigMap概述

ConfigMap供容器使用的主要場景：
  • 生成容器內部的環境變數；
  • 設置容器的啟動命令的參數（需設置為環境變數）；
  • 以volume的形式掛載為容器內部的文件或者目錄。
ConfigMap以一個或多個key:value的形式定義。value可以是string也可以是一個文件內容，可以通過yaml配置文件或者通過kubectl create configmap 的方式創建configMap。

5.3 創建ConfigMap資源對象——yaml方式

  1 [root@k8smaster01 study]# vi cm-appvars.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: ConfigMap
  4 metadata:
  5   name: cm-appvars
  6 data:
  7   apploglevel: info
  8   appdatadir: /var/data
  9 
 10 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f cm-appvars.yaml
 11 configmap/cm-appvars created
 12 [root@k8smaster01 study]# kubectl get configmaps
 13 NAME         DATA   AGE
 14 cm-appvars   2      8s
 15 [root@k8smaster01 study]# kubectl describe configmaps cm-appvars
clipboard 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl get configmaps cm-appvars -o yaml
clipboard

5.4 創建ConfigMap資源對象——命令行方式

語法1
  1 # kubectl create configmap NAME --from-file=[key=]source --from-file=[key=]source
 解釋：通過--from-file參數從文件中創建，可以指定key名稱，也可以制定多個key。 語法2
  1 # kubectl create configmap NAME --from-file=config-files-dir
 解釋：通過--from-file參數從目錄中創建，該目錄下的每個配置文件名都被設置為key，文件的內容被設置為value。 語法3
  1 # kubectl create configmap NAME --from-literal=key1=value1 --from-literal=key2=value2
 解釋：通過--from-literal參數從文本中創建，直接將指定的key#=value#創建為ConfigMap的內容。

5.5 Pod使用ConfigMap

容器應用使用ConfigMap有兩種方式：
  • 通過環境變數獲取ConfigMap中的內容；
  • 通過Volume掛載的方式將ConfigMap中的內容掛載為容器內容的文件或目錄。
  1 [root@k8smaster01 study]# vi cm-test-pod.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: cm-test-pod
  6 spec:
  7   containers:
  8   - name: cm-test
  9     image: busybox
 10     command: ["/bin/sh","-c","env|grep APP"]	#容器里執行查看環境變數的命令
 11     env:
 12     - name: APPLOGLEVEL				#定義容器環境變數名稱
 13       valueFrom:
 14         configMapKeyRef:			#環境變數的值來自ConfigMap
 15           name: cm-appvars			#指定來自cm-appvars的ConfigMap
 16           key: apploglevel			#key為apploglevel
 17     - name: APPDATADIR
 18       valueFrom:
 19         configMapKeyRef:
 20           name: cm-appvars
 21           key: appdatadir
 22 
 23 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f cm-test-pod.yaml
 24 [root@k8smaster01 study]# kubectl get pods
 25 NAME          READY   STATUS      RESTARTS   AGE
 26 cm-test-pod   0/1     Completed   2          24s
【掛載形式-待補充】

5.6 ConfigMap限制

  • Configmap必須在pod創建之間創建；
  • ConfigMap受到namespace的限制，只有同一個命名空間下才能引用；
  • ConfigMap暫時無法配置配額；
  • 靜態的pod無法使用ConfigMap；
  • 在使用volumeMount掛載的時候，configMap基於items創建的文件會整體的將掛載數據捲的容器的目錄下的文件全部覆蓋。

六 Pod獲取自身信息

6.1 Downward API

pod擁有唯一的名字、IP地址，並且處於某個Namespace中。pod的容器內獲取pod的信息科通過Downward API實現。具體有以下兩種方式：
  • 環境變數：用於單個變數，可以將pod信息和container信息註入容器內部；
  • volume掛載：將數組類信息生成為文件，掛載至容器內部。
舉例1：通過Downward API將Pod的IP、名稱和所在的Namespace註入容器的環境變數。 
  1 [root@k8smaster01 study]# vi dapi-test-pod.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: dapi-test-pod
  6 spec:
  7   containers:
  8     - name: test-container
  9       image: busybox
 10       command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
 11       env:
 12         - name: MY_POD_NAME
 13           valueFrom:
 14             fieldRef:
 15               fieldPath: metadata.name
 16         - name: MY_POD_NAMESPACE
 17           valueFrom:
 18             fieldRef:
 19               fieldPath: metadata.namespace
 20         - name: MY_POD_IP
 21           valueFrom:
 22             fieldRef:
 23               fieldPath: status.podIP
 24   restartPolicy: Never
提示：Downward API提供如下變數： metadata.name：Pod的名稱，當Pod通過RC生成時，其名稱是RC隨機產生的唯一名稱； status.podIP：Pod的IP地址，POd的IP屬於狀態數據，而非元數據； metadata.namespace：Pod所在的namespace。 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f dapi-test-pod.yaml
  2 [root@k8smaster01 study]# kubectl logs dapi-test-pod | grep MY_POD
  3 MY_POD_NAMESPACE=default
  4 MY_POD_IP=172.30.240.4
  5 MY_POD_NAME=dapi-test-pod
  6
舉例2：通過Downward API將Container的自願請求和限制信息註入容器的環境變數。 
  1 [root@k8smaster01 study]# vi dapi-test-pod-container-vars.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: dapi-test-pod-container-vars
  6 spec:
  7   containers:
  8     - name: test-container
  9       image: busybox
 10       imagePullPolicy: Never
 11       command: [ "/bin/sh", "-c" ]
 12       args:
 13       - while true; do
 14           echo -en '\n';
 15           printenv MY_CPU_REQUEST MY_CPU_LIMIT;
 16           printenv MY_MEM_REQUEST MY_MEM_LIMIT;
 17           sleep 3600;
 18         done;
 19       resources:
 20         requests:
 21           memory: "32Mi"
 22           cpu: "125m"
 23         limits:
 24           memory: "64Mi"
 25           cpu: "250m"
 26       env:
 27         - name: MY_CPU_REQUEST
 28           valueFrom:
 29             resourceFieldRef:
 30               containerName: test-container
 31               resource: requests.cpu
 32         - name: MY_CPU_LIMIT
 33           valueFrom:
 34             resourceFieldRef:
 35               containerName: test-container
 36               resource: limits.cpu
 37         - name: MY_MEM_REQUEST
 38           valueFrom:
 39             resourceFieldRef:
 40               containerName: test-container
 41               resource: requests.memory
 42         - name: MY_MEM_LIMIT
 43           valueFrom:
 44             resourceFieldRef:
 45               containerName: test-container
 46               resource: limits.memory
 47   restartPolicy: Never
提示：Downward API提供如下變數： requests.cpu：容器的CPU請求值； limits.cpu：容器的CPU限制值； requests.memory：容器的記憶體請求值； limits.memory：容器的記憶體限制值。 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f dapi-test-pod-container-vars.yaml
  2 [root@k8smaster01 study]# kubectl logs dapi-test-pod-container-vars
  3 1
  4 1
  5 33554432
  6 67108864
舉例3：通過Downward API將Pod的Label、Annotation列表通過Volume掛載為容器內的一個文件。 
  1 [root@k8smaster01 study]# vi dapi-test-pod-volume.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 kind: Pod
  4 metadata:
  5   name: dapi-test-pod-volume
  6   labels:
  7     zone: us-est-coast
  8     cluster: test-cluster1
  9     rack: rack-22
 10   annotations:
 11     build: two
 12     builder: john-doe
 13 spec:
 14   containers:
 15     - name: test-container
 16       image: busybox
 17       imagePullPolicy: Never
 18       command: [ "/bin/sh", "-c" ]
 19       args:
 20       - while true; do
 21           if [[ -e /etc/labels ]]; then
 22             echo -en '\n\n'; cat /etc/labels; fi;
 23           if [[ -e /etc/annotations ]]; then
 24             echo -en '\n\n'; cat /etc/annotations; fi;
 25           sleep 3600;
 26         done;
 27       volumeMounts:
 28         - name: podinfo
 29           mountPath: /etc
 30           readOnly: false
 31   volumes:
 32     - name: podinfo
 33       downwardAPI:
 34         items:
 35           - path: "labels"
 36             fieldRef:
 37               fieldPath: metadata.labels
 38           - path: "annotations"
 39             fieldRef:
 40               fieldPath: metadata.annotations
註意：Volume中的ddownwardAPI的items語法，將會以path的名稱生成文件。如上所示，會在容器內生產/etc/labels和/etc/annotations兩個文件，分別包含metadata.labels和metadata.annotations的全部Label。 
  1 [root@k8smaster01 study]# kubectl create -f dapi-test-pod-volume.yaml
  2 [root@k8smaster01 study]# kubectl logs dapi-test-pod-volume
  3
提示：DownwardAPI意義： 在某些集群中，集群中的每個節點需要將自身的標識（ID）及進程綁定的IP地址等信息事先寫入配置文件中，進程啟動時讀取此類信息，然後發佈到某個類似註冊服務中心。此時可通過DowanwardAPI，將一個預啟動腳本或Init Container，通過環境變數或文件方式獲取Pod自身的信息，然後寫入主程式配置文件中，最後啟動主程式。
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