k8s中pod管理

一、Pod的基本概念

定义：Pod是Kubernetes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。

组成：Pod由一个或多个容器组成，这些容器共享网络、存储等资源，并作为一个整体被调度和管理。

功能：Pod是Kubernetes中运行容器化应用的基本单位，其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展功能的。

二、Pod的特点

共享资源：Pod中的容器共享Network、UTS及IPC命令空间，因此具有相同的域名、主机名和网络接口，并可通过IPC直接通信。

生命周期：Pod从创建到销毁的整个过程称为生命周期。Pod的状态包括Pending（等待调度）、Running（运行中）、Succeeded（成功完成）、Failed（失败）和Unknown（未知状态）等。

自动恢复：当Pod中的容器因为某些原因停止运行时，Kubernetes会自动尝试重新启动这些容器，以保证Pod的可用性。

三、Pod的组成结构

Pause容器：每个Pod在创建时都会自动创建一个Pause容器（也称为基础容器或父容器）。Pause容器为Pod提供Linux命名空间的基础，并启用PID命名空间。它在每个Pod中都作为PID为1的进程（init进程），并回收僵尸进程。Pause容器还负责管理Pod容器间的共享操作，如网络命令空间、共享存储等。

初始化容器（Init Containers）：初始化容器在Pod的主容器启动之前运行，用于完成一些预处理工作，如配置环境变量、下载文件等。初始化容器按顺序串行启动，每个初始化容器都必须在下一个初始化容器启动前完成启动和退出。

应用容器（Main Containers）：应用容器是Pod中实际运行业务逻辑的容器。在所有初始化容器启动和退出后，应用容器才会启动，并且是并行启动的。

四、Pod的使用方式

单个容器Pod：这是最常见的使用方式，每个Pod中只运行一个容器。在这种情况下，可以把Pod想象成是单个容器的封装，Kubernetes管理的是Pod而不是直接管理容器。

多个容器Pod：一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合、互相协作的容器。这些容器共享资源，并作为一个service单位来运行。例如，一个容器负责共享文件，另一个“sidecar”容器负责更新这些文件。

资源管理介绍

1.在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。

2.kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务

所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。

3.kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，只能将容器放在Pod中，

4.kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。

5.Pod中服务服务的访问是由kubernetes提供的Service资源来实现。

6.Pod中程序的数据需要持久化是由kubernetes提供的各种存储系统来实现

资源管理方式

命令对象式管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

kubectl run nginx-pod --image=nginx:latest --port=80

命令对象式配置：直接使用命令配置和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

声明式对象管理：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

1.1命令式对象管理

高级命令事例演示

利用命令生成yaml模板文件

什么是pod

Pod的组成

容器: Pod中可以包含一个或多个容器，这些容器共享Pod的网络和存储卷。通常，一个Pod只运行一个主容器，但也可以运行多个辅助容器 (例如，用于日志收集或数据备份的容器)。

存储:Pod可以定义存储卷(Volumes)，用于存储数据。这些存储卷可以是空的目录、持久化存储(如NFS、Ceph等)、或者从已有的数据卷中挂载。Pod中的容器可以共享这些存储卷。

网络:每个Pod在Kubernetes集群中都有一个唯一的IP地址。Pod中的容器共享这个网络命名空间，包括IP地址和端口空间。这意味着 Pod内的容器可以通过localhost相互通信，并且可以通过Pod的IP地址从集群外部访问Pod内的服务。

生命周期: Pod有一个生命周期，包括创建、运行、更新和删除等阶段。Kubernetes通过Controller(如Deployment、ReplicaSet等) 来管理Pod的生命周期，确保Pod按照预期的数量和状态运行。

Pod的用途

Pod是Kubernetes中运行应用的基本单位。通过将应用封装在Pod中，Kubernetes可以轻松地管理应用的部署、扩展、升级和故障恢复。此外，Pod还提供了以下功能:

资源隔离:通过限制Pod的资源使用(如CPU和内存)，可以防止单个应用占用过多的集群资源。

服务发现:Kubernetes中的Service可以通过标签选择器来选择并暴露一组Pod。这使得服务能够自动发现和连接到具有特定标签的Pod。负载均衡:Service还可以为Pod提供负载均衡功能，将流量分发到多个Pod实例上。

滚动更新和回滚:通过Controller，Kubernetes可以实现对Pod的滚动更新和回滚操作，确保应用升级过程中的稳定性和可用性。

查看所有pods

创建一个pod

显示更为详细的信息

控制器的作用

1.高可用性和可靠性:
·自动故障恢复:如果一个Pod失败或被删除，控制器会自动创建新的Pod来维持期望的副本数量。确保应用始终处于可用状态，减少因单个Pod 故障导致的服务中断。
●健康检查和自愈:可以配置控制器对Pod进行健康检查(如存活探针和就绪探针)。如果Pod不健康，控制器会采取适当的行动，如重启Pod或删除并重新创建它，以保证应用的正常运行。可扩展性:
●轻松扩缩容:可以通过简单的命令或配置更改来增加或减少Pod的数量，以满足不同的工作负载需求。例如，在高流量期间可以快速扩展以处理更多请求，在低流量期间可以缩容以节省资源。·水平自动扩缩容(HPA):可以基于自定义指标(如CPU利用率、内存使用情况或应用特定的指标)自动调整Pod的数量，实现动态的资源分配和成本优化。版本管理和更新:
·滚动更新:对于Deployment等控制器，可以执行滚动更新来逐步替换旧版本的Pod为新版本，确保应用在更新过程中始终保持可用。可以控制更新的速率和策略，以减少对用户的影响。·回滚:如果更新出现问题，可以轻松回滚到上一个稳定版本，保证应用的稳定性和可靠性。声明式配置:
·简洁的配置方式:使用YAML或JSON 格式的声明式配置文件来定义应用的部署需求。这种方式使得配置易于理解、维护和版本控制，同时也方便团队协作。
●期望状态管理:只需要定义应用的期望状态(如副本数量、容器镜像等)，控制器会自动调整实际状态与期望状态保持一致。无需手动管理每个Pod的创建和删除，提高了管理效率。服务发现和负载均衡:
·自动注册和发现:Kubernetes中的服务(Service)可以自动发现由控制器管理的Pod，并将流量路由到它们。这使得应用的服务发现和负载均衡变得简单和可靠，无需手动配置负载均衡器。
●流量分发:可以根据不同的策略(如轮询、随机等)将请求分发到不同的Pod，提高应用的性能和可用性。

2.如何使用控制器管理Pod

创建控制器：使用YAML文件或kubectl命令创建控制器。

指定Pod模板、副本数、标签选择器等参数。

监控和管理：使用kubectl命令查看控制器的状态和Pod的状态。

根据需要调整控制器的配置，例如修改副本数、更新Pod模板等。

弹性伸缩：通过Horizontal Pod Autoscaler（HPA）根据资源利用率自动调整Pod副本数。

控制器会根据HPA的配置自动进行扩容或缩容操作。

滚动更新：对于Deployment控制器，可以使用kubectl命令或YAML文件更新Pod模板。

控制器会按照滚动更新的策略逐步替换旧的Pod，确保服务的连续性。

故障恢复：当Pod出现故障时，控制器会根据重启策略尝试重启Pod。

利用控制器建立pod

暴露端口

kubectl expose deployment timinglee --port 80 --target-port 80

service/timinglee exposed

应用版本的更新

kubectl set image deployments/timinglee myapp=myapp:v2

利用yaml文件部署应用

活得资源帮助

kubectl explain pod.spec.containers

进行简单的单个容器pod

kubectl run timinglee --image myapp:v1 --dry-run=client -o yaml > pod.yml
kubectl apply -f pod.yml

运行多个容器pod

vim pod.yml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

labels:

run: timinglee

name: timinglee

spec:

containers:

- image: myapp:v1

name: web1

- image: myapp:v2

name: web2

开启多个互不干扰

vim pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
run: timinglee
name: timinglee
spec:
containers:
- image: myapp:v1
name: web1
- image: busybox:latest
name: web2
command: ["/bin/sh","-c","sleep 1000000"]