深入了解 Pod

一、什么是 Pod

• Pod 是一组（一个或多个）容器（docker 容器）的集合 （就像在豌豆荚中）；这些容器共享存储、网络、以及怎样运行这些容器的声明。
• 我们一般不直接创建 Pod，而是创建一些工作负载由他们来创建 Pod
• Pod 的形式
• Pod 对容器有自恢复能力（Pod 自动重启失败的容器）
• Pod 自己不能恢复自己，Pod 被删除就真的没了（100，MySQL、Redis、Order）还是希望 k8s 集群能自己在其他地方再启动这个 Pod
• 单容器 Pod
• 多容器协同 Pod。我们可以把另外的容器称为SideCar（为应用赋能）
• Pod 天生地为其成员容器提供了两种共享资源：网络和存储
• 一个 Pod 由一个 Pause 容器设置好整个 Pod 里面所有容器的网络、名称空间等信息
• systemctl status 可以观测到。Pod 和容器进程关系
• kubelet 启动一个 Pod，准备两个容器，一个是 Pod 声明的应用容器（nginx），另外一个是 Pause。Pause 给当前应用容器设置好网络空间各种的。

二、Pod 使用

• 可以编写 deploy 等各种工作负载的 yaml 文件，最终创建出 pod，也可以直接创建
• Pod 的模板如下

    # 这里是 Pod 模版
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: my-pod
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ['sh', '-c', 'echo "Hello, Kubernetes!" && sleep 3600']
      restartPolicy: OnFailure
    # 以上为 Pod 模版

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三、Pod 生命周期

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• Pod 启动，会先依次执行所有初始化容器，有一个失败，则 Pod 不能启动
• 接下来启动所有的应用容器（每一个应用容器都必须能一直运行起来），Pod 开始正式工作，一个启动失败就会尝试重启 Pod 内的这个容器，Pod 只要是 NotReady，Pod 就不对外提供服务了

编写 yaml 测试生命周期

应用容器生命周期钩子

初始化容器（也可以有钩子）

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临时容器：线上排错。

有些容器基础镜像。线上没法排错。使用临时容器进入这个 Pod。临时容器共享了 Pod 的所有。临时容器有 Debug 的一些命令，排错完成以后，只要 exit 退出容器，临时容器自动删除

例如：

Java：dump， jre 50mb。jdk 150mb

jre 50mb: jdk 作为临时容器

临时容器需要开启特性门控 --feature-gates="EphemeralContainers=true"

在所有组件，api-server、kubelet、scheduler、controller-manager 都得配置

使用临时容器的步骤：

1、声明一个临时容器。准备好 json 文件

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "EphemeralContainers",
    "metadata": {
            "name": "my-nginx666" //指定Pod的名字
    },
    "ephemeralContainers": [{
        "command": [
            "sh"
        ],
        "image": "busybox",  //jre的需要jdk来调试
        "imagePullPolicy": "IfNotPresent",
        "name": "debugger",
        "stdin": true,
        "tty": true,
        "terminationMessagePolicy": "File"
    }]
}

2、使用临时容器，应用一下即可

kubectl replace --raw /api/v1/namespaces/default/pods/my-nginx666【pod 名】/ephemeralcontainers -f ec.json

四、静态 Pod

在 /etc/kubernetes/manifests 位置放的所有 Pod.yaml 文件，机器启动 kubelet 自己就把它启动起来。

静态 Pod 一直守护在这个机器上

五、Probe 探针机制（健康检查机制）

每个容器三种探针（Probe）

• 启动探针（后来才加的） 一次性成功探针。 只要启动成功了
• kubelet 使用启动探针，来检测应用是否已经启动。如果启动就可以进行后续的探测检查。慢容器一定指定启动探针。
• 启动探针 成功以后就不用了，剩下存活探针和就绪探针持续运行
• 存活探针
• kubelet 使用存活探针，来检测容器是否正常存活。（有些容器可能产生死锁【应用程序在运行，但是无法继续执行后面的步骤】），如果检测失败就会重新启动这个容器
• initialDelaySeconds： 3600（长了导致可能应用一段时间不可用） 5（短了陷入无限启动循环）
• 就绪探针
• kubelet 使用就绪探针，来检测容器是否准备好了可以接收流量。当一个 Pod 内的所有容器都准备好了，才能把这个 Pod 看作就绪了。用途就是：Service 后端负载均衡多个 Pod，如果某个 Pod 还没就绪，就会从 service 负载均衡里面剔除
• 谁利用这些探针探测
• kubelet 会主动按照配置给 Pod 里面的所有容器发送响应的探测请求

Probe 配置项

• initialDelaySeconds：容器启动后要等待多少秒后存活和就绪探测器才被初始化，默认是 0 秒，最小值是 0。这是针对以前没有
• periodSeconds：执行探测的时间间隔（单位是秒）。默认是 10 秒。最小值是 1。
• successThreshold：探测器在失败后，被视为成功的最小连续成功数。默认值是 1。
• 存活和启动探针的这个值必须是 1。最小值是 1。
• failureThreshold：当探测失败时，Kubernetes 的重试次数。 存活探测情况下的放弃就意味着重新启动容器。 就绪探测情况下的放弃 Pod 会被打上未就绪的标签。默认值是 3。最小值是 1。
• timeoutSeconds：探测的超时后等待多少秒。默认值是 1 秒。最小值是 1。

官方参考文档：配置存活、就绪和启动探测器 | Kubernetes

编写 yaml 测试探针机制

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "nginx-start-probe02"
  namespace: default
  labels:
    app: "nginx-start-probe02"
spec:
  volumes:
  - name: nginx-vol
    hostPath: 
      path: /app
  - name: nginx-html
    hostPath: 
      path: /html
  containers:
  - name: nginx
    image: "nginx"
    ports:
    - containerPort: 80
    startupProbe:
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /app/abc"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    volumeMounts:
    - name: nginx-vol
      mountPath: /app
    - name: nginx-html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
    livenessProbe:   ## nginx容器有没有 /abc.html，就绪探针
      # httpGet:
      #   host: 127.0.0.1
      #   path: /abc.html
      #   port: 80
      #   scheme: HTTP
      # periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      # successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      # failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /usr/share/nginx/html/abc.html"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    readinessProbe: ##就绪检测，都是http
      httpGet:  
        # host: 127.0.0.1  ###不行
        path: /abc.html  ## 给容器发请求
        port: 80
        scheme: HTTP ## 返回不是0，那就是探测失败
      initialDelaySeconds: 2 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 3 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
        
    # livenessProbe:
    #   exec: ["/bin/sh","-c","sleep 30;abc "]  ## 返回不是0，那就是探测失败
    #   initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
    #   periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
    #   timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
    #   successThreshold: 5 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
    #   failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败