Pod 直译是豆荚，可以把容器想像成豆荚里的豆子，把一个或多个关系紧密的豆子包在一起
就是豆荚（一个 Pod）。在 k8s 中我们不会直接操作容器，而是把容器包装成 Pod 再进行管
理。

一、 Pod 介绍与原理讲解

是 Kubernetes 项目中最小的 API 对象。如果换一个更专业的说法，我们可以这样描述：
Pod，是 Kubernetes 项目的原子调度单位。
Pod 是运行服务的基础.
基础容器是 pause.
每启动一个 Pod 都会附加启动这样一个容器，它的作用就只是简单的等待，设置 Pod 的网
络。
一个 Pod 中的应用容器共享同一组资源：
（1）PID 命名空间：Pod 中的不同应用程序可以看见其他应用程序的进程 ID
（2）网络命名空间：Pod 中的多个容器能访问同一个 IP 和端口范围
（3）IPC 命名空间：Pod 中的多个容器能够使用 SystemV IPC 或 POSIX 消息队列进行通
信。
（4）UTS 命名空间：Pod 中的多个容器共享一个主机名
（5）Volumes(共享存储卷):Pod 中的各个容器可以访问在 Pod 级别定义的 Volumes
每个 pod 中容器的镜像应该不同（不同的应用），避免端口重复

 

 

 

Pod 的设计
第一个最典型的例子是：WAR 包与 Web 服务器

 第二个例子，则是容器的日志收集。比如，我现在有一个应用，需要不断地把日志文件输出
到容器的 /var/log 目录中。这时，我就可以把一个 Pod 里的 Volume 挂载到应用容器的
/var/log 目录上。然后，我在这个 Pod 里同时运行一个 sidecar 容器，它也声明挂载同一
个 Volume 到自己的 /var/log 目录上。这样，接下来 sidecar 容器就只需要做一件事儿，
那 就 是不 断地 从自 己的 /var/log 目 录里 读取 日 志文 件， 转发 到 MongoDB 或者
Elasticsearch 中存储起来。这样，一个最基本的日志收集工作就完成了。跟第一个例子一样，
这个例子中的 sidecar 的主要工作也是使用共享的 Volume 来完成对文件的操作。

二、 Pod 创建与删除 

1、kubectl 创建 pod

K run nginx --image=nginx:1.9 –port=80

状态检查
K get pod name
K describe pod name
K logs name

2、Yaml 基本语法规则

大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进时不允许使用 Tab 键，只允许使用空格。
缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可
# 表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略。

3、Yaml 文件创建 pod

k run nginx --image=nginx:1.9 --port=80 --dry-run=client -o yaml>nginx.yaml
cat nginx.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 creationTimestamp: null
 labels:
 run: nginx
 name: nginx
spec:
 containers:
 - image: nginx:1.9
 name: nginx
 ports:
 - containerPort: 80
 resources: {}
 dnsPolicy: ClusterFirst restartPolicy: Always
status: {}

4、多容器 Pod 创建

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 creationTimestamp: null
 labels:
 run: nginx
 name: multi-container
spec:
 containers:
 - image: nginx:1.9
 name: nginx
 ports:
 - containerPort: 80
 resources: {}
 - image: tomcat
 name: tomcat
 ports:
 - containerPort: 8080
 dnsPolicy: ClusterFirst
 restartPolicy: Always
status: {}

三、 Pod 生命周期管理

        Pod 生命周期的变化，主要体现在 Pod API 对象的 Status 部分，这是它除了
Metadata 和 Spec 之外的第三个重要字段。其中，pod.status.phase，就是 Pod 的当前状
态，
        它有如下几种可能的情况：
        Pending。这个状态意味着，Pod 的 YAML 文件已经提交给了 Kubernetes，API 对象
已经被创建并保存在 Etcd 当中。但是，这个 Pod 里有些容器因为某种原因而不能被顺利
创建。比如，调度不成功。
        Running。这个状态下，Pod 已经调度成功，跟一个具体的节点绑定。它包含的容器都
已经创建成功，并且至少有一个正在运行中。

        Succeeded。这个状态意味着，Pod 里的所有容器都正常运行完毕，并且已经退出了。
这种情况在运行一次性任务时最为常见。
        Failed。这个状态下，Pod 里至少有一个容器以不正常的状态（非 0 的返回码）退出。
这个状态的出现，意味着你得想办法 Debug 这个容器的应用，比如查看 Pod 的 Events 和
日志。
        Unknown。这是一个异常状态，意味着 Pod 的状态不能持续地被 kubelet 汇报给
kube-apiserver，这很有可能是主从节点（Master 和 Kubelet）间的通信出现了问题。
        更进一步地，Pod 对象的 Status 字段，还可以再细分出一组 Conditions。这些细分状
态的值包括：PodScheduled、Ready、Initialized，以及 Unschedulable。它们主要用于描述
造成当前 Status 的具体原因是什么。
Restart policy
Restart policy for all containers within the pod. One of Always, OnFailure, Never. 
Default to Always

1、Pod 资源的配额和限制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: qos-demo
 namespace: qos-example
spec:
 containers:
 - name: qos-demo-ctr
 image: nginx
 resources:
 limits:
 memory: "200Mi"
 cpu: "700m"
 requests:
 memory: "200Mi"
 cpu: "700m"
kubectl get pod qos-demo --namespace=qos-example --output=yaml
spec:
 containers: ...
 resources:
 limits:
 cpu: 700m
 memory: 200Mi
 requests:
 cpu: 700m
 memory: 200Mi
 ...
status:
 qosClass: Guaranteed
k describe pod -A |grep QoS
Service SLA
No define best of effort
Request < limit burstable
Request = limit guaranteed

五、Pod 的健康检查 

探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 
Handler。有三种类型的探针：
Exec 探针：执行进程的地方，容器的状态由进程的退出状态代码确认；
Http get 探针：向容器发送 HTTP GET 请求，通过响应的 HTTP 状态代码判断容器是否准备
好；如果响应的状态码大于等于 200 且小于 400，则诊断被认为是成功的
Tcp socket 探针：它打开一个 TCP 连接到容器的指定端口，如果连接己建立，则认为容器己
准备就绪。
kubernetes 会周期性地调用探针，并根据就绪探针的结果采取行动。如果某个 pod 报告它
尚未准备就绪，则会从该服务中删除该 pod。如果 pod 再次准备就绪，则重新添加 pod；
每次探测都将获得以下三种结果之一：
成功：容器通过了诊断。
失败：容器未通过诊断。
未知：诊断失败，因此不会采取任何行动
livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且
容器将受到其 重启策略 的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success
readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 
匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为
Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success
只要 pod 的标签和服务的 pod 选择器匹配，pod 就可以作为服务的后端，但是如果 pod 没
有准备好，是不能处理请求的，这时候就需要就绪探针了，用来检查 pod 是否已经准备好
了，如果检查成功就可以作为服务的后端处理消息了；

1、向 pod 添加检测探针 - 存活检测

livenessProbe-exec 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: liveness-exec-pod
 namespace: default
spec:
 containers:
 - name: liveness-exec-container
 image: busybox
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
 livenessProbe:
 exec:
 command: ["test","-e","/tmp/live"]
 initialDelaySeconds: 1
 periodSeconds: 3

检测/tmp/live，每隔 60 秒就会被删除，liveness 检测，如果被删除，就会返回失败，重启
pod。陷入无限循环。

2、向 pod 添加准备就绪探针

编辑 yaml 文件，修改 pod 模版添加就绪探针

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 creationTimestamp: null
 labels:
 run: nginx
 name: nginx
spec:
 containers:
 - image: nginx:1.9
 name: nginx
 ports:
 - containerPort: 80
 resources: {}
 readinessProbe:
 exec:
 command: - ls
 - /var/ready
 dnsPolicy: ClusterFirst
 restartPolicy: Always

就绪探针将定期在容器内执行 ls/var/ready 命令。如果文件存在，则 ls 命令返回退出码 0, 
否则返回非零的退出码；如果文件存在，则就绪探针将成功，否则失败；我们编辑完 yaml
并产生新的 pod，所以可以发现以上 pod 的 READY 为 0；

K apply -f nginx.yaml
K get pods
进入 pod 增加相应的文件
k exec -it nginx -- sh
Defaulting container name to nginx.
Use 'kubectl describe pod/nginx -n default' to see all of the containers in this pod.
# touch /var/ready
K get pods

修改探针。
 httpGet:
 path: /
 port: 80
 initialDelaySeconds: 3
 periodSeconds: 3

六、.Pod 调度 

1、调度原理

 

 

2、Pod调度过程

 1. 用户提交 pod，APIServer 记录到 etcd 中；
2. scheduler 周期性查询 APIServer，以获取未绑定的 pod，尝试为 pod 分配节点；
3. scheduler 调度：首先过滤不符合 pod 资源要求的主机。然后考虑整体优化策略对
主机打分，比如使用最低负载，使用分散主机等。最后选择最高分的主机存储绑
定信息到 etcd 中；
4. kubelet 周期查询绑定对象，获取需要在本机启动的 pod 并通过 docker 启动。