简介

Pod 是 k8s 系统中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最小资源对象模型，也是在 k8s 上运行容器化应用的资源对象，其他的资源对象都是用来支撑或者扩展 Pod 对象功能的，比如控制器对象是用来管控 Pod 对象的，Service 或者Ingress 资源对象是用来暴露 Pod 引用对象的，PersistentVolume 资源对象是用来为 Pod提供存储等等，k8s 不会直接处理容器，而是 Pod

每一个Pod都有一个被称为“根容器”的Pause容器，Pause容器对应的镜像属于k8s平台的一部分，除了Pause容器，每个Pod还包含一个或多个业务容器

特性

• 资源共享 - 共享存储+共享网络

1. 共享网络：通过Pause容器将其他业务容器注册到Pause容器里，让所有业务容器在同一个命名空间下，从而实现网络共享
2. 共享存储：引入数据卷Volume进行持久化存储

• 生命周期短暂

1. 当Pod所在节点发生故障，那么该节点上的pod会调度到其他节点，但是重新调度的pod是一个全新的pod

• 平坦的网络

1. K8s 集群中的所有 Pod 都在同一个共享网络地址空间中，也就是说每个 Pod 都可以通过其他 Pod 的 IP 地址来实现访问

Pod镜像拉取策略

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: webmypod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.14
      imagePullPolicy: Always  # 镜像拉取策略配置项

# IfNotPresent: 默认值，镜像在宿主机上不存在时才拉取
# Always：每次创建Pod都会重新拉取一次镜像
# Never： Pod 永远不会主动拉取镜像

Pod资源请求和限制

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: webmypod
spec:
  containers:
    - name: db
      image: mysql
      env:
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
        value: "password"
      resources:
        requests: # 调度所需的资源
          memory: "64Mi"
          cpu: "250m"
        limits: # 表示最大所占用的资源
          memory: "128Mi"
          cpu: "500m"

Pod重启策略

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: dns-test
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: busybox:1.28.4
      args:
   - /bin/sh
      - -c
      - sleep 36000
    restartPolicy: Never # 重启策略
    
  # Always: 默认值，当容器终止退出后，总是重启容器
  # OnFailure: 当容器异常退出(退出状态码非0)时，才重启容器
  # Never: 当容器终止退出，从不重启容器

Pod健康检查

只检查容器的状态是不准确的，例如容器的状态是runing，但是容器已经不能正常对外提供服务了，要想解决这个问题，就需要在应用层面进行检查，比如发出http请求

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec
  labels:
    test: liveness
spec:
  containers:
    - name: liveness
      image: busybox
      args:
   - /bin/sh
      - -c
      - touch /tmp/healthy;sleep 30;rm -rf /tmp/healthy
      livenessProbe: # 存活检查
        exec:
          command:
          - cat
          - /tmp/healthy
        initialDelaySeconds: 5
        periodSeconds: 5

# livenessProbe: 存活检查 如果检查失败，将杀死容器，根据Pod的restartPolicy来决定后续重启操作
# readinessProbe: 就绪检查 如果检查失败，k8s将会把Pod从service endpoints中剔除

# Probe的三种健康检查方法
# 1. httpGet
# 发送HTTP请求，返回200-400状态码，表示成功
# 2. exec
# 执行shell命令返回状态码是0，表示成功
# 3. TCP Socket
# 发起TCP Socket请求，如果能建立连接，表示成功

Pod调度策略

Pod创建过程

1. 用户发出创建Pod的请求，API Server负责创建，然后将创建出的Pod信息存储到etcd中，etcd将创建好的状态返回给API Server
2. Scheduler实时监控API Server，如果有新的Pod创建，Scheduler通过API Server读取etcd，根据调度算法将读取出的Pod调度到某个Node节点上，相关状态信息仍会返回给API Server
3. 在Node节点中，通过Kubelet到API Server中进行查看，读取etcd中Pod信息，然后Kuibelet通过docker创建容器

影响调度的属性

• 资源限制

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: webmypod
spec:
  containers:
    - name: db
      image: mysql
      env:
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
        value: "password"
      resources:
        requests: # 调度所需的资源
          memory: "64Mi"
          cpu: "250m"
        limits: # 表示最大所占用的资源
          memory: "128Mi"
          cpu: "500m"

# 根据requests找到满足要求的node节点进行调度

• 节点选择器

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  nodeSelector: # 节点选择器
    env: dev
  containers:
    - name: webdemo
      image: nginx

# 给worker node增加标签
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES           AGE   VERSION
k8s-master   Ready    control-plane   68d   v1.25.0
k8s-node-1   Ready    <none>          68d   v1.25.0
k8s-node-2   Ready    <none>          68d   v1.25.0
[root@k8s-master ~]# kubectl label node k8s-node-1 env=dev
node/k8s-node-1 labeled

• 节点亲和性

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringException: # 强制节点亲和性
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: env
            operator: In
            values:
            - dev
            - qa
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 首选节点亲和性
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: env
            operator: In
            values:
            - dev
            - qa
  containers:
    - name: webdemo
      image: nginx

• 污点和污点容忍

1. 污点：污点是作用在worker node上的，它可以排斥某一类特定的Pod

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES           AGE   VERSION
k8s-master   Ready    control-plane   68d   v1.25.0
k8s-node-1   Ready    <none>          68d   v1.25.0
k8s-node-2   Ready    <none>          68d   v1.25.0

# 创建taint
[root@k8s-master ~]# kubectl  taint node k8s-node-1 env=dev:NoSchedule 
node/k8s-node-1 tainted

# 查询taint
[root@k8s-master ~]# kubectl describe node k8s-node-1 | grep Taint
Taints:             env=dev:NoSchedule

# 创建Pod
[root@k8s-master ~]# kubectl create deployment web --image=nginx
deployment.apps/web created

# 查询Pod信息
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                   READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP       NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
web-8667899c97-vl9vx   0/1     ContainerCreating   0          12s   <none>   k8s-node-2   <none>           <none>

# 扩展Pod数量
[root@k8s-master ~]# kubectl scale deployment web --replicas=5
deployment.apps/web scaled

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                   READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP              NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
web-8667899c97-5tk6f   0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>          k8s-node-2   <none>           <none>
web-8667899c97-9x87x   0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>          k8s-node-2   <none>           <none>
web-8667899c97-fs8gv   0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>          k8s-node-2   <none>           <none>
web-8667899c97-s9mnv   0/1     ContainerCreating   0          5s    <none>          k8s-node-2   <none>           <none>
web-8667899c97-vl9vx   1/1     Running             0          42s   172.17.140.87   k8s-node-2   <none>           <none>

# 删除taint
[root@k8s-master ~]# kubectl taint nodes k8s-node-1 env:NoSchedule-
node/k8s-node-1 untainted

# 查询taint
[root@k8s-master ~]# kubectl describe node k8s-node-1 | grep Taint
Taints:             <none>

2. 污点容忍度：污点容忍度是应用于Pod上的，意思是某个带有污点的Pod可能被调度，也可能不被调度

spec:
  tolerations:
  - key: env
  operator: "Equal"
  value: dev
  effect: "NoSchedule"