kubernetes快速入门5-Pod资源详谈

kubernetes快速入门5-Pod资源详谈

kubernetes快速入门5-Pod资源详谈

pod只是逻辑上的概念，可以把pod看成一个容器，容器内跑的是一个或多个容器实体(docker容器)。Pod资源spec.containers对象说明

pod.spec.containers <[]Object> 字段： name 必选字段，表明容器名称 image 镜像地址 imagePullPolicy 镜像拉取策略，Always, Never, IfNotPresent 其中之一，当镜像的tag为latest时，默认为Always ports <[]Object> 暴露端口，是说明性信息，并不代表容器是否真正暴露端口，只要容器监听某个端口，集群内就能访问相应的服务 containerPort 必选项，容器暴露的端口号 name 起一个名称 command <[]string> 容器中执行的命令 args <[]string> 容器中为执行命令传递的参数，如果要引用变量使用“$(VAR_NAM)”，使用“$$(VAR_NAM)”为变量逃逸 说明：镜像中可能会有CMD和ENTRYPOINT两个字段，镜像中的ENTRYPOINT相当于k8s中的command，镜像中的CMD相当于k8s中的args，如果定义资源清单时也定义了command和args字段，这4个字段混合使用会产生不同的场景。官方已给了详细的说明：Kubernetes 对象（比如 Pods）上的键值对。标签旨在用于指定对用户有意义且相关的对象的标识属性，但不直接对核心系统有语义含义。 标签可以用于组织和选择对象。标签可以在创建时附加到对象，随后可以随时添加和修改。

标签可以在多个维度上进行定义，如

"release" : "stable", "release" : "canary" # 以发布的版本为维度 "environment" : "dev", "environment" : "qa", "environment" : "production" # 发环境为维度 "tier" : "frontend", "tier" : "backend", "tier" : "cache" # 以层次为维度 "partition" : "customerA", "partition" : "customerB" # 以分区为维度 "track" : "daily", "track" : "weekly"

标签语法和字符集

标签 是键值对。有效的标签键有两个段：可选的前缀和名称，用斜杠（/）分隔。名称段是必需的，必须小于等于 63 个字符，以字母数字字符（[a-z0-9A-Z]）开头和结尾，带有破折号（-），下划线（_），点（ .）和之间的字母数字。

有效标签值必须为 63 个字符或更少，并且必须为空或以字母数字字符（[a-z0-9A-Z]）开头和结尾，中间可以包含破折号（-）、下划线（_）、点（.）和字母或数字。

标签相关命令

显示标签

在k8s中使用kubectl get来获取某种资源时，在最后加上--show-lables选项就能显示该种资源的标签信息，如

$ kubectl get pods --show-lables $ kubectl get nodes --show-lables

过滤标签

-L, --label-columns=[] 显示某个资源指定标签的值，没有就为空

-l, --selector='' 过滤出指定的标签的资源

k8s@node01:~$ kubectl get pods --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h33m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 myapp-dep-c988cf69-hjm8j 1/1 Running 0 5h33m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 myapp-dep-c988cf69-j56hp 1/1 Running 0 5h33m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h33m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957 pod-demo 2/2 Running 0 48s app=myapp,tier=frontend k8s@node01:~$ kubectl get pods -L tier,app NAME READY STATUS RESTARTS AGE TIER APP myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h36m myapp-dep myapp-dep-c988cf69-hjm8j 1/1 Running 0 5h36m myapp-dep myapp-dep-c988cf69-j56hp 1/1 Running 0 5h36m myapp-dep mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h36m mynginx-deployment pod-demo 2/2 Running 0 3m58s frontend myapp k8s@node01:~$ kubectl get pods -l tier NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-demo 2/2 Running 0 4m12s

打标签

k8s@node01:~$ kubectl label pods pod-demo release=canary # 给pod-demo这个pod对象打标签 pod/pod-demo labeled k8s@node01:~$ kubectl get pod pod-demo --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS pod-demo 2/2 Running 0 7m52s app=myapp,release=canary,tier=frontend # 对已有标签重新打标签需要加了“--overwrite”选项 k8s@node01:~$ kubectl label pods pod-demo release=stable --overwrite pod/pod-demo labeled k8s@node01:~$ kubectl get pod pod-demo --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS pod-demo 2/2 Running 0 10m app=myapp,release=stable,tier=frontend

标签选择器分类

基于等值关系的标签选择器

操作符： =或== 表示相等，!=表示不相等

k8s@node01:~$ kubectl get pods --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h52m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69,release=canary myapp-dep-c988cf69-hjm8j 1/1 Running 0 5h52m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 myapp-dep-c988cf69-j56hp 1/1 Running 0 5h52m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h52m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957,release=canary pod-demo 2/2 Running 0 19m app=myapp,release=stable,tier=frontend k8s@node01:~$ kubectl get pods -l release==canary --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h53m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69,release=canary mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h53m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957,release=canary k8s@node01:~$ kubectl get pods -l release=canary,app=myapp-dep --show-labels # 多个条件 NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h52m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69,release=canary k8s@node01:~$ kubectl get pods -l app!=myapp-dep --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h53m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957,release=canary pod-demo 2/2 Running 0 20m app=myapp,release=stable,tier=frontend

基于集合关系的标签选择器

操作符号： in，notin，！

k8s@node01:~$ kubectl get pods -l "release in (canary, release, beta)" --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 5h59m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69,release=canary mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 5h59m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957,release=canary k8s@node01:~$ kubectl get pods -l "release notin (canary, release, beta)" --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-hjm8j 1/1 Running 0 5h59m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 myapp-dep-c988cf69-j56hp 1/1 Running 0 5h59m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69 pod-demo 2/2 Running 0 27m app=myapp,release=stable,tier=frontend k8s@node01:~$ kubectl get pods -l "release" --show-labels # 显示有 release 标签的资源 NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS myapp-dep-c988cf69-2dps2 1/1 Running 0 6h3m app=myapp-dep,pod-template-hash=c988cf69,release=canary mynginx-deployment-646959f957-jqq67 1/1 Running 0 6h3m app=mynginx-deployment,pod-template-hash=646959f957,release=canary pod-demo 2/2 Running 0 31m app=myapp,release=stable,tier=frontend k8s@node01:~$ kubectl get pods -l !"release" --show-labels # 不支持显示没有 release 标签的资源 -su: !"release": event not found

资源清单定义标签选择器

许多资源支持内嵌字段定义其使用的标签选择器

matchLable: 直接给定键值

mathExpressions: 基于给定的表达式来定义使用的标签选择器，格式为 {key: "KEY", operator: "OPERATOR", values: [VAL1, VAL2, ...]}，表示 KEY这个键基于 [VAL1, VAL2, ...]这些值做 OPERATOR 比较。operator常用操作符号一般为In,NotIn，values必须为非空列表，Exists, NotExists，values必须为空列表。

pod的节点标签选择器

在pods.spec下有字段nodeSelector <map[string]string>，表示pod运行节点的倾向性，比如k8s集群内的工作节点配置不相同，一些节点有ssd磁盘，有些节点有比较大的内存或多颗cpu，这样可以针对各个节点的特点打上标签，然后在定义pod时使用节点选择器让pod更有倾向运行在打有相应标签的节点上。

在pods.spec下有字段nodeName <string>，表示让pod运行在指定的节点上

元数据annotations字段

pod.annotations 定义pod的注解信息。

annotations <map[string]string> 与label不同的地方在于它不能用于挑选资源对象，仅用于为对象提供元数据。

综合以上，对pods-demo.yaml文件进行修改

k8s@node01:~/my_manifests$ cat pods-demo.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-demo namespace: default labels: app: myapp tier: frontend annotations: abc.com/created-by: "cluster admin" spec: containers: - name: app image: ikubernetes/myapp:v1 imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - name: http containerPort: 80 - name: bbox image: busybox:latest imagePullPolicy: IfNotPresent command: - "/bin/sh" - "-c" - "sleep 3600" nodeName: node03

pod生命周期

pod创建过程

1. 通过kubectl向apiserver发送创建Pod资源的请求 2. apiserver把请求创建资源的目标状态保存在etcd中，apiserver请求scheduler进行调度，并把调度的结果(调度在哪个节点上)保存在pod信息相关etcd中 3. apiserver通知目标工作节点的kubelet有新的资源创建请求，并拿到相应的资源清单，根据清单在当前节点创建资源，并把相应的创建的状态信息发送回apiserver

pod状态：

Pending: 挂起状态，调度未完成 Running： 正常运行状态 Failed： 运行失败 Succeeded: 成功 Unknown: 工作节点kubelet出现故障，apiserver无法获取状态信息

Pod生命周期中的重要行为：

初始化容器，在创建Pod时需要先做容器的初始化操作 容器探测 探测有两种类型： liveness probe 存活性探测，用于探测容器是否处于存活状态 readiness probe 就绪性探测，用于探测容器中的程序是否能够正常提供服务 每种探测类型都支持3种探针： 1. ExecAction, 执行自定义的命令 2. TCPSockerAction, 向指定的tcp端口发请求 3. HTTPGetAction, 向指定的 One of Always, OnFailure, Never. Default to Always. More info: https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#restart-policy Always： 总是重启，其内部实现延时重启策略，如：第一次异常立刻重启，第二次重启就得等30秒，第三次重启就得等更长的时间，最多等待300秒重启 OnFailure：状态为错误时重启 Never：不管是什么原因永不重启

pod终止过程

kubectl delete -f FILE命令向apiserver发送任务，apiserver通知目标工作节点的kubelet对相应pod资源进行终止操作，先向pod中的容器发送terminal(15)信号，并有一个默认30秒的宽限期，如果能正常终止就终止pod，再如宽限期过后pod还无法终止，则再发送 kill(9)信号强制终止。

livenessProbe探测

使用kubectl explain pod.spec.containers.livenessProbe查看容器的存活性探测的帮助信息

livenessProbe