k8s pod详解使用

什么是pod？

Kubernetes（简称K8s）是一个开源的容器编排平台，广泛用于构建、部署和管理容器化应用程序。在K8s中，Pod是一个核心概念，下面是对Pod的详细解释：

一、Pod的定义

Pod是K8s中最小的可部署单元，也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。它实现了对容器的封装和管理，是一组运行在同一主机（节点）上、共享网络和存储空间的一组容器。Pod内的容器共享同一个网络命名空间和存储卷，可以方便地实现容器间的通信和数据共享。

二、Pod的特点

共享资源：Pod中的容器共享网络和存储资源。它们可以相互访问，并通过本地主机之间的共享卷交换数据，这有助于减少网络通信开销并简化容器间的依赖关系。
调度和生命周期管理：K8s会将Pod部署到集群中的节点上，并监控其生命周期。K8s确保Pod一直处于运行状态，如果Pod崩溃或节点故障，K8s会自动在其他节点上重新创建Pod。
负载均衡：K8s可以根据需要创建多个副本的Pod，并利用负载均衡调度算法将流量分发到这些副本上，确保应用程序的高可用性。
灵活部署：Pod可以方便地部署和管理多个容器，实现集中式管理和快速部署。这有助于简化应用程序的部署和管理流程。

三、Pod的使用

创建Pod：在创建Pod之前，需要先搭建一个Kubernetes集群。然后，可以通过定义Pod的配置文件（通常使用YAML格式）来指定Pod的名称、包含的容器、使用的镜像、端口映射等信息。最后，使用kubectl命令行工具应用配置文件并部署Pod到集群中。
查看Pod状态：使用kubectl命令行工具可以查看Pod的状态信息，包括Pod是否正在运行、是否处于就绪状态等。
进入Pod内部：有时需要进入Pod的容器内部进行一些操作或调试。可以使用kubectl命令行工具进入Pod的bash终端或执行其他命令。
删除Pod：当不再需要Pod时，可以使用kubectl命令行工具删除Pod。

四、Pod的作用

Pod在K8s中扮演着至关重要的角色。它是K8s调度和管理的最小单位，也是应用程序部署和管理的基本单元。通过Pod，K8s能够实现对容器化应用程序的自动化部署、扩展和操作。Pod提供了共享资源、简化容器间通信和数据共享的机制，有助于提高应用程序的可用性和可扩展性。

综上所述，Pod是K8s中不可或缺的核心组件之一。它封装和管理容器，提供共享资源和简化通信的机制，为应用程序的部署和管理提供了强有力的支持。

使用pod

1..run/apply -f/create -f运行pod

[root@k8s-master pod]# kubectl run mynginx --image=nginx -n myns
pod/mynginx created
[root@k8s-master pod]# kubectl create -f tomcat.yaml 
pod/tomcat created
[root@k8s-master pod]# kubectl apply -f httpd.yaml 
pod/httpd created

[root@k8s-master pod]# kubectl get pods -n myns
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd     1/1     Running   0          2m20s
mynginx   1/1     Running   0          4m33s
tomcat    1/1     Running   0          8s

2.get查看pod信息

查看所有pod

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -A

查看指定的单个/多个pod

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod nginx -n myns
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          9s

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod nginx nginx1 -n myns
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx    1/1     Running   0          97s
nginx1   1/1     Running   0          15s

查看pod同时查看其他类型资源（需要具体指定资源类型和名称）

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod/nginx -n myns node/k8s-node1
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx   1/1     Running   0          104s

NAME             STATUS   ROLES    AGE    VERSION
node/k8s-node1   Ready    <none>   3m6s   v1.28.2

列出在某个节点上运行的pod

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods --field-selector=spec.nodeName=k8s-node1

-w实时查看pod信息

[root@k8s-master ~]# kubectl get  pod -w nginx -n myns 
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          4h16m
[root@k8s-master ~]#

3.exec操作运行中的pod

进入运行中的pod

[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it nginx -n myns -- /bin/bash
root@nginx:/# ls
bin   docker-entrypoint.d   home   lib64   mnt   root  srv  usr
boot  docker-entrypoint.sh  lib    libx32  opt   run   sys  var
dev   etc           lib32  media   proc  sbin  tmp

#不进入但执行命令
[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it nginx -n myns -- ls
bin   docker-entrypoint.d   home   lib64   mnt   root  srv  usr
boot  docker-entrypoint.sh  lib    libx32  opt   run   sys  var
dev   etc           lib32  media   proc  sbin  tmp

进入pod中的容器

[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it nginx -c xxx -n myns -- /bin/bash
#-c后指定容器名称

4.pod的yaml文件配置定义解析

[root@k8s-master ~]# kubectl explain pod.spec
#可以以此形式来一层一层获取可配置项
 
apiVersion: v1 
#必选项，版本号，如V1
kind: Pod 
#必选项，资源类型，pod等
metadata: 
#必选项，元数据部分
  name: xxx 
  #Pod名称
  namespace: xxx 
  #Pod所属的命名空间,默认为"default"
  labels: 
  #自定义标签列表
    - name: xxx   
    #自定义标签内容
spec: 
#必选项，Pod中容器的详细定义
  containers: 
  #必选项，Pod中容器列表
  - name: xxx 
  #必选项，容器名称
    image: xxx 
    #必选项，容器的镜像名称
    imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ] 
    #获取镜像的策略，tag为latest默认always，tag为具体版本号，默认IfNotPresent。always表示每次都尝试重新拉取镜像；ifNotPresent表示如果本地有那个镜像就使用本地的，不存在时才拉取；Nerver表示仅使用本地有的镜像，绝不拉取，本地没有时报错
    command: [xxx] 
    #容器的启动命令列表，如不指定则使用打包时使用的启动命令
    args: [xxx] 
    #容器的启动命令给定参数列表
    workingDir: xxx 
    #容器的工作目录
    volumeMounts: 
    #挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: xxx
    #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: xxx 
      #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符
      readOnly: xxx
      #布尔值，是否为只读模式
    ports: 
    #需要暴露的端口库号列表
    - name: xxx
    #端口的名称
      containerPort: xxx 
      #容器需要监听的端口号
      hostPort: xxx
      #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同
      protocol: xxx 
      #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP
    env: 
    #容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: xxx 
    #环境变量名称
      value: xxx 
      #环境变量的值
    resources: 
    #资源限制和请求的设置
      limits: 
      #资源限制的设置
        cpu: xxx 
        #cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: xxx 
        #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数
      requests: 
      #资源请求的设置
        cpu: xxx 
        #cpu请求，容器启动的初始可用数量
        memory: xxx 
        #内存请求,容器启动的初始可用数量
    lifecycle: 
    #生命周期钩子
      postStart: 
      #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启
      preStop: 
      #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止
  livenessProbe: 
  #对Pod内各容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器
    exec: 
    #对Pod容器内检查方式设置为exec方式
      command: [xxx] 
      #exec方式需要制定的命令或脚本
    httpGet: 
    #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
      path: xxx
      port: xxx
      host: xxx
      scheme: xxx
      HttpHeaders:
        - name: xxx
          value: xxx
    tcpSocket: 
    #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
      port: number
    initialDelaySeconds: 0 
    #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒
    timeoutSeconds: 0 
    #对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒
    periodSeconds: 0 
    #对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次
    successThreshold: 0
    failureThreshold: 0
  securityContext:
    privileged: false
restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] 
#Pod的重启策略
nodeName: <xxx> 
#设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上
nodeSelector: xxx 
#设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上
imagePullSecrets: 
#Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定
  - name: xxx
hostNetwork: false 
#是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络
volumes: 
#在该pod上定义共享存储卷列表
  - name: string 
  #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）
    emptyDir: {} 
    #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
    hostPath: xxx 
    #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
      path: xxx 
      #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录
    secret: 
    #类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secret对象到容器内部
      scretname: xxx
      items:
      - key: xxx
        path: xxx
    configMap: 
    #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
      name: xxx
      items:
      - key: xxx
        path: xxx

5.Pod对容器的封装

对单个容器的封装

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: httpd
  labels:
    run: httpd
  namespace: myns
spec:
  containers:
  - name: httpd
    image: httpd
    ports:
    - containerPort: 80

对多个容器封装并绑定为一个Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: two-containers
  namespace: myns
  labels:
    name: tc
spec:
  containers:
  - name: first-container
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
  - name: second-container
    image: busybox
    command: ["/bin/sh", "-c", "while true; do echo 'Hello from the second container' > /shared-data/index.html; sleep 10; done"]
    volumeMounts:
    - name: shared-data
      mountPath: /shared-data
    ports:
    - containerPort: 8080
  volumes:
  - name: shared-data
    emptyDir: {}

6.pod使用配置映射

通过配置映射（ConfigMap），可以将配置文件挂载到Pod中，方便管理和更新。

  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: example-config

7.使用存储卷

通过定义存储卷（Volume），可以将持久化存储挂载到Pod中。

  volumes:
  - name: vol-data
    persistentVolumeClaim:
      claimName: pvc1

8.使用Replication Controller

通过Replication Controller可以确保指定数量的Pod副本在任何时候都处于运行状态。

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-deployment
  spec:
    replicas: 3
    selector:
      matchLabels:
        app: my-app
    template:
      metadata:
        labels:
          app: my-app
      spec:
        containers:
        - name: my-container
          image: my-image

9. 使用Deployment

Deployment是Replication Controller的升级版，支持滚动更新和回滚。

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-deployment
  spec:
    replicas: 3
    selector:
      matchLabels:
        app: my-app
    template:
      metadata:
        labels:
          app: my-app
      spec:
        containers:
        - name: my-container
          image: my-image
          ports:
          - containerPort: 80

10.资源配额和限制

通过设置资源配额（Resource Quotas），可以限制命名空间中所有Pod的资源使用总量。

  resources:
    requests:
      memory: "64Mi"
      cpu: "250m"
    limits:
      memory: "128Mi"
      cpu: "500m"

11.节点资源优化

通过设置podsPerCore参数，可以根据节点的CPU核心数来控制每个节点上可以运行的Pod数量。

  podsPerCore: 2

12.Pod中的容忍度配置

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx
  tolerations:
  - key: "dedicated"
    operator: "Equal"
    value: "special-user"
    effect: "NoSchedule"