一、 pod简介

1. pod概览

Pod是kubernetes中你可以创建和部署的最小也是最简单位。一个Pod代表着集群中运行的一个进程。

Pod中封装着应用的容器(有的情况下是好几个容器)，存储、独立的网络IP，管理容器如何运行的策略选项。Pod代表着部署的一个单位：kubernetes中应用的一个实例，可能由一个或者多个容器组合在一起共享资源

在Kubrenetes集群中Pod有如下两种使用方式：

• 一个Pod中运行一个容器。“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法：在这种使用方式中，你可以把Pod想象成是单个容器的封装，kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器。
• 在一个Pod中同时运行多个容器。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，它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位——一个容器共享文件，另一个“sidecar”容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理。

2. pod网络

由于一个pod中的容器运行于相同的Network命名空间中，因此它们共享相同的IP地址和端口空间。当两个pod彼此之间发送网络数据包时，它们都会将对方的实际IP地址看作数据包中的源IP。

pod 是逻辑主机，其行为与非容器世界中的物理主机或虚拟机非常相似。此外，运行在同一个pod中的进程与运行在同一物理机或虚拟机上的进程相似，只是每个进程都封装在一个容器之中。

二、创建pod的两种方式

1. 命令方式

[root@master ~]# kubectl run kubia --image=luksa/kubia --replicas=3 kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.deployment.apps/kubia created

kubia指定deployment名字(本文pod的创建不论命令还是文件方式都使用Controller deployment)，--image=luksa/kubia显示的是指定要运行的镜像，--replicas=3指定副本数为3

先创建deployment：nginx-deployment，再创建replicasets：kubia-66c8b6d4fc，最后创建三个pod：kubia-66c8b6d4fc-cdzzg、kubia-66c8b6d4fc-ff9f8和kubia-66c8b6d4fc-xtcmm，3个pod分别位于3个node节点上。

2. 文件方式

[root@master ~]# more nginx-master.yamlapiVersion: extensions/v1beta1  #描述文件遵循extensions/v1beta1版本的Kubernetes APIkind: Deployment                #创建资源类型为Deploymentmetadata:                       #该资源元数据  name: nginx-master            #Deployment名称spec:                           #Deployment的规格说明  replicas: 3                   #指定副本数为3  template:                     #定义Pod的模板    metadata:                   #定义Pod的元数据      labels:                   #定义label(标签)        app: nginx              #label的key和value分别为app和nginx    spec:                       #Pod的规格说明      containers:                     - name: nginx             #容器的名称        image: nginx:latest     #创建容器所使用的镜像

执行创建命令

[root@master ~]# kubectl create -f nginx-master.yaml deployment.extensions/nginx-master created

查看创建的资源

3. 进入pod

进入pod kubia-66c8b6d4fc-cdzzg

[root@master ~]# kubectl exec -it kubia-66c8b6d4fc-cdzzg bash

类似docker，使用kubectl exec命令进入容器

容器的ip和主机名同pod

三、标签

标签其实就一对 key/value，可以附加到资源的任意键值对，标签可以用来划分特定组的对象，用以选择具有该确切标签的资源。

1. pod使用标签

pod指定标签

[root@master ~]# kubectl run http-label --image=httpd --labels="app=web,env=prod"kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.deployment.apps/http-label created

指定pod的标签为'app=web和env=prod'

查看pod的标签

[root@master ~]# kubectl get pod --show-labels  

通过--show-labels参数可查看pod的标签

通过标签筛选pod

[root@master ~]# kubectl get pod -l app --show-labels NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELShttp-label-7cf498876f-rhqxf    1/1     Running   0          107s   app=web,env=prod,pod-template-hash=7cf498876fnginx-master-9d4cf4f77-cg47g   1/1     Running   1          46h    app=nginx,pod-template-hash=9d4cf4f77nginx-master-9d4cf4f77-lflck   1/1     Running   1          46h    app=nginx,pod-template-hash=9d4cf4f77nginx-master-9d4cf4f77-w4xgb   1/1     Running   1          46h    app=nginx,pod-template-hash=9d4cf4f77

通过-l app参数可筛选所有标签为app的pod

修改现有标签

[root@master ~]# kubectl label pod http-label-7cf498876f-rhqxf env=debug  --overwrite pod/http-label-7cf498876f-rhqxf labeled

将pod http-label-7cf498876f-rhqxf的标签env由prod更改为debug

删除标签

[root@master ~]#  kubectl label pod http-label-7cf498876f-rhqxf env-pod/http-label-7cf498876f-rhqxf labeled

将pod http-label-7cf498876f-rhqxf的标签env删除

2. 通过标签指定pod创建的节点

给node节点打标签

分别给节点打上标签node=master、node=node01、node=node02

指定node创建pod

[root@master ~]# more httpd-node.yaml apiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: httpd-nodespec:  template:    metadata:      labels:        env: prod    spec:      containers:      - name: httpd-node        image: httpd:latest      nodeSelector:        node: master[root@master ~]# kubectl apply -f httpd-node.yaml 

指定pod的label为env：prod，node节点为master

四、命名空间

Namespace是对一组资源和对象的抽象集合，比如可以用来将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的pods, services, replication controllers和deployments等都是属于某一个namespace的(默认是default)

1. 查看命名空间

[root@master ~]# kubectl  get nsNAME              STATUS   AGEdefault           Active   37dkube-node-lease   Active   46hkube-public       Active   37dkube-system       Active   37d

其中命名空间kube-node-lease发布于1.14的beta版本，被kubelet用作确定节点运行状况。

2. 查看指定命名空间的pod

[root@master ~]# kubectl get po -n kube-system NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGEbusybox03-5b4cb76f96-jg8f8              1/1     Running   4          5d22hcoredns-fb8b8dccf-bxvrz                 1/1     Running   24         37dcoredns-fb8b8dccf-mqvd8                 1/1     Running   24         37detcd-master                             1/1     Running   26         37dfluentd-elasticsearch-928nt             1/1     Running   21         29dfluentd-elasticsearch-gw5tx             1/1     Running   30         29dfluentd-elasticsearch-n4mc6             1/1     Running   26         29dkube-apiserver-master                   1/1     Running   26         37dkube-controller-manager-master          1/1     Running   31         37dkube-flannel-ds-amd64-lkh5n             1/1     Running   30         35dkube-flannel-ds-amd64-pv5ll             1/1     Running   24         36dkube-flannel-ds-amd64-wnn5g             1/1     Running   36         36dkube-proxy-42vb5                        1/1     Running   26         37dkube-proxy-7nrfk                        1/1     Running   30         35dkube-proxy-x7dmk                        1/1     Running   35         36dkube-scheduler-master                   1/1     Running   32         37dkubernetes-dashboard-7b87f5bdd6-7d5s8   1/1     Running   4          5d18h

该命令也可写作为：'kubectl get pod --namespace=kube-system'

3. 创建命名空间

文件方式

创建test01-namespace

[root@master ~]# more test01-namespace.yaml apiVersion: v1kind: Namespacemetadata:   name: test01-namespace[root@master ~]# kubectl apply -f test01-namespace.yaml namespace/test01-namespace created

kubectl apply和kubectl create命令类似，都可以根据文件创建相关资源。

命令方式

创建test02-namespace

[root@master ~]# kubectl create ns test02-namespacenamespace/test02-namespace created

4. pod指定命名空间

[root@master ~]# kubectl run httpd --image=httpd -n test01-namespace kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.deployment.apps/httpd created[root@master ~]# kubectl get pod -o wide -n test01-namespace NAME                    READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP       NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATEShttpd-6b77d6648-zqnv4   0/1     ContainerCreating   0          27s      node01   

指定创建pod的命名空间为test01-namespace，查询pod是需带上命名空间。

命名空间切换

[root@master ~]# alias kcd='kubectl config set-context $(kubectl config current-context) --namespace'[root@master ~]# kcd test01-namespaceContext "kubernetes-admin@kubernetes" modified.[root@master ~]# kubectl get podNAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGEhttpd-6b77d6648-zqnv4   1/1     Running   0          5m6s

配置kcd，通过kcd namespace可切换命名空间。

五、扩容/缩容

创建文件nginx-scale.yaml并新建资源

新建deployment nginx-scale，pod副本数为3

文件方式

通过修改文件中参数replicas的值并重新执行kubectl apply命令即可实现pod的扩缩容

命令方式

[root@master ~]# kubectl scale deployment nginx-scale --replicas=1deployment.extensions/nginx-scale scaled

通过命令将pod副本数缩容为1

六、failover

1. pod节点分布查看

2. failover测试

节点node02关机

[root@node02 ~]# init 0

查看node状态和pod分布

node02状态为NotReady且之前在该节点的pod被迁移至master或者node01

当node02恢复后，运行在该节点的Pod会被删除，且迁移至master和node01的Pod不会重新调度回到node02

注意，本节有个前提：所有pod需绑定到replication controller上，'裸奔的 pod'(没有绑定到任何replication controller)不会被重新调度

七、升级及回滚

1. 创建deployment

[root@master ~]# more nginx-roll.yaml                                             apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx-roll  namespace: test02-namespacespec:  selector:    matchLabels:      env: prod  replicas: 3  template:    metadata:      labels:        env: prod    spec:      containers:      - name: nginx-roll        image: nginx:1.16[root@master ~]# kubectl apply -f nginx-roll.yaml --record                        deployment.apps/nginx-roll created

创建deployment nginx-roll,副本数为3,namespace为test02-namespace,nginx版本为1.16,--record参数会记录历史版本号

Deployment apiVersion版本说明：

• 1.6版本之前 apiVsersion：extensions/v1beta1
• 1.6版本到1.9版本之间：apps/v1beta1
• 1.9版本之后:apps/v1

查看部署状态

[root@master ~]# kubectl rollout status deployment -n test02-namespace nginx-rollWaiting for deployment "nginx-roll" rollout to finish: 0 of 3 updated replicas are available...Waiting for deployment "nginx-roll" rollout to finish: 1 of 3 updated replicas are available...Waiting for deployment "nginx-roll" rollout to finish: 2 of 3 updated replicas are available...deployment "nginx-roll" successfully rolled out

查看pod

分别查看deployment、replicaset、pod

2. 升级

升级方式有多种，比如'kubectl edit deployments -n test02-namespace nginx-roll'方式、直接修改nginx-roll.yaml文件方式、kubectl set image方式等

修改文件方式

[root@master ~]# sed -i 's/image: nginx:1.16/image: nginx:1.17/g' nginx-roll.yaml[root@master ~]# kubectl apply -f nginx-roll.yaml --record  deployment.apps/nginx-roll configured

将nginx-roll.yaml中nginx镜像版本修改为1.17并重新执行kubectl apply命令

nginx升级为1.17

kubectl set image方式

[root@master ~]# kubectl set image deployment -n test02-namespace nginx-roll nginx-roll=nginx:1.17.1deployment.extensions/nginx-roll image updated

将nginx升级至1.17.1

3. 回滚

查看deployments版本

[root@master ~]# kubectl rollout history deployments -n test02-namespace nginx-rolldeployment.extensions/nginx-roll REVISION  CHANGE-CAUSE1         kubectl apply --filename=nginx-roll.yaml --record=true2         kubectl apply --filename=nginx-roll.yaml --record=true3         kubectl apply --filename=nginx-roll.yaml --record=true

查看deployment具体版本信息

回滚至上一个版本

[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment -n test02-namespace nginx-roll deployment.extensions/nginx-roll rolled back

回滚至指定版本

[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment -n test02-namespace nginx-roll --to-revision=1deployment.extensions/nginx-roll rolled back

--to-revision=1指定回滚至1.16版本的nginx

查看ReplicasSet

可以看到在升级过程中replicaset保留了修改的历史版本信息

八、内外网访问

1. 创建pod

[root@master ~]# more web-svc.yaml apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: web-svc  namespace: test02-namespacespec:  selector:    matchLabels:      app: web-svc  replicas: 3  template:    metadata:      labels:        app: web-svc    spec:      containers:      - name: web-svc        image: httpd:latest[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yamldeployment.apps/web-svc created

创建pod，namespace为test02，副本数为3

2. 内网访问

创建servcie

内网通过pod ip访问没什么太大意义，因为pod会随时重建，每次ip会随机分配

[root@master ~]#  cat >> web-svc.yaml  << EOF---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: web-svc  namespace: test02-namespacespec:  selector:    app: web-svc  ports:  - protocol: TCP    port: 8080    targetPort: 80> EOF[root@master ~]# kubectl apply -f web-svc.yamldeployment.apps/web-svc unchangedservice/web-svc created

查看创建的service

[root@master ~]# kubectl get service -n test02-namespaceNAME      TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGEweb-svc   ClusterIP   10.106.53.114           8080/TCP   5m12s

修改index.html

[root@master ~]# kubectl get po -o wide -n test02-namespaceNAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP             NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-roll-8fd7f679-9h9ng   1/1     Running   2          2d17h   10.244.1.52    node01   nginx-roll-8fd7f679-b5clj   1/1     Running   2          2d17h   10.244.0.180   master   nginx-roll-8fd7f679-pwkbw   1/1     Running   2          2d17h   10.244.2.6     node02   web-svc-58956c55fc-7vnw5    1/1     Running   0          3m35s   10.244.1.59    node01   web-svc-58956c55fc-8wbst    1/1     Running   0          3m35s   10.244.2.14    node02   web-svc-58956c55fc-nxt4r    1/1     Running   0          3m35s   10.244.2.13    node02   [root@master ~]# kubectl exec -it web-svc-58956c55fc-7vnw5 -n test02-namespace bash root@web-svc-58956c55fc-7vnw5:/usr/local/apache2# cat > /usr/local/apache2/htdocs/index.html << EOF> web-svc-58956c55fc-7vnw5> EOFroot@web-svc-58956c55fc-7vnw5:/usr/local/apache2# exitexit[root@master ~]# kubectl exec -it web-svc-58956c55fc-8wbst -n test02-namespace bash     root@web-svc-58956c55fc-8wbst:/usr/local/apache2# cat > /usr/local/apache2/htdocs/index.html << EOF> web-svc-58956c55fc-8wbst> EOFroot@web-svc-58956c55fc-8wbst:/usr/local/apache2# exitexit[root@master ~]# kubectl exec -it web-svc-58956c55fc-nxt4r -n test02-namespace bash root@web-svc-58956c55fc-nxt4r:/usr/local/apache2# cat > /usr/local/apache2/htdocs/index.html << EOF>  web-svc-58956c55fc-nxt4r> EOFroot@web-svc-58956c55fc-nxt4r:/usr/local/apache2# exit

分别进入pod，将访问的主页修改为pod名

内网访问pod

[root@master ~]# for i in {1..10};do sleep 1;curl 10.98.103.41:8080;doneweb-svc-58956c55fc-8wbstweb-svc-58956c55fc-7vnw5web-svc-58956c55fc-7vnw5 web-svc-58956c55fc-nxt4r web-svc-58956c55fc-nxt4rweb-svc-58956c55fc-7vnw5web-svc-58956c55fc-7vnw5 web-svc-58956c55fc-nxt4rweb-svc-58956c55fc-8wbstweb-svc-58956c55fc-8wbst

通过service内容访问pod

3. 外网访问

修改servcie

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: web-svc  namespace: test02-namespacespec:  type: NodePort  selector:    app: web-svc  ports:  - protocol: TCP    nodePort: 30002    port: 8080    targetPort: 80

新增'type: NodePort'和'nodePort: 30002'，通过NodePort方式外网访问pod，映射端口为30002，重新kubectl apply

外网访问pod

[root@master ~]# for i in {1..10};do sleep 1;curl 172.27.9.131:30002;doneweb-svc-58956c55fc-7vnw5web-svc-58956c55fc-8wbst web-svc-58956c55fc-nxt4rweb-svc-58956c55fc-7vnw5web-svc-58956c55fc-7vnw5 web-svc-58956c55fc-nxt4rweb-svc-58956c55fc-8wbstweb-svc-58956c55fc-7vnw5 web-svc-58956c55fc-nxt4rweb-svc-58956c55fc-7vnw5

通过node ip + nodePort方式外网访问pod

九、日志查看

使用kubectl logs命令可获取pod日志

1. 查看最近的日志

[root@master ~]# kubectl logs kubernetes-dashboard-7b87f5bdd6-m62r6 -n kube-system --tail=20

'--tail=20':查看命名空间kube-system下kubernetes-dashboard-7b87f5bdd6-m62r6最近20行的日志，

2. 查看前一个容器的日志

[root@master ~]# kubectl logs kubernetes-dashboard-7b87f5bdd6-m62r6 -n kube-system  --previous 

'--previous'：当容器重启时，该参数可以查看前一个容器的日志。

3. 通过标签查看日志

[root@master ~]# kubectl logs -lapp=web

查看标签为'app=web'的日志

'-lapp=web'该日志是标签为'app=web'的合集

十、删除pod

1. 通过删除deployment删除pod

通过deployment创建的pod可以直接删除deployment

[root@master ~]# kubectl delete deployments kubia deployment.extensions "kubia" deleted

2. 通过删除namespace删除pod

删除namespace中所有资源

[root@master ~]# kubectl delete all --all -n test02-namespace 

直接删除namespace

[root@master ~]# kubectl delete ns test01-namespace

总结：

• 直接删除pod会重建一个新的不同名的pod；
• 直接删除replicasets会重建同名replicasets，其下所有pod则会删除重建且名字不同；
• 直接删除deployments则其下的replicasets和pod将一起被删除；

本文所有脚本和配置文件已上传github：https://github.com/loong576/k8s-in-action-for-pods.git