目录

前言

一、docker的工作原理是什么?

二、docker的组成包含哪几大部分

三、docker与传统虚拟机的区别什么?

四、docker技术的三大核心概念是什么?

五、centos镜像几个G,但是docker centos镜像才几百兆,这是为什么?

六、讲一下镜像的分层结构以及为什么要使用镜像的分层结构?

七、讲一下容器的copy-on-write特性,修改容器里面的内容会修改镜像吗?

八、简单描述一下Dockerfile的整个构建镜像过程

九、Dockerfile构建镜像出现异常,如何排查?

十、Dockerfile的基本指令有哪些?

十一、如何进入容器?使用哪个命令?

十二、什么是k8s?说出你的理解

十三、k8s的组件有哪些,作用分别是什么?

十四、kubelet的功能、作用是什么?(重点,经常会问)

十五、kube-api-server的端口是多少?各个pod是如何访问kube-api-server的?

十六、k8s中命名空间的作用是什么?

十七、k8s提供了大量的REST接口,其中有一个是Kubernetes Proxy API接口,简述一下这个Proxy接口的作用,以及怎么使用?

十八 、pod是什么?

十九、pod的原理是什么?

二十、pod有什么特点?

二十一、pause容器作用是什么?

二十二、pod的重启策略有哪些?(经常问)

二十三、pod的镜像拉取策略有哪几种?(经常问)

二十四、pod的存活探针有哪几种?(必须记住3种探测方式,重点,经常问)

二十五、存活探针的属性参数有哪几个?

二十六、pod的就绪探针有哪几种?(必须记住3种探测方式,重点,经常问)

就绪探针的属性参数有哪些

二十七、就绪探针与存活探针区别是什么?

二十八、简单讲一下 pod创建过程(经常问,必须牢记)

二十九、简单描述一下pod的终止过程(记住,经常问)

三十、pod的生命周期有哪几种?(记住,经常问)

三十一、pod状态一般有哪些?

三十二、pod一直处于pending状态一般有哪些情况,怎么排查?(重点,持续更新)

三十三、pod的钩子函数有哪几种,作用是什么?

三十四、pod的初始化容器是干什么的?

三十五、pod的资源请求、限制如何定义?


前言

本篇模拟面试官提问的各种docker,k8s问题,意在提高面试通过率,欢迎在评论区探讨,共同进步。

一、docker的工作原理是什么?

docker是一个Client-Server结构的系统,docker守护进程运行在宿主机上,守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器,容器是一个运行时环境,这就是我们说的集装箱。

二、docker的组成包含哪几大部分

一个完整的docker有以下几个部分组成:
1、docker client,客户端,为用户提供一系列可执行命令,用户用这些命令实现跟 docker daemon 交互;

2、docker daemon,守护进程,一般在宿主主机后台运行,等待接收来自客户端的请求消息;

3、docker image,镜像,镜像run之后就生成为docker容器;

4、docker container,容器,一个系统级别的服务,拥有自己的ip和系统目录结构;运行容器前需要本地存在对应的镜像,如果本地不存在该镜像则就去镜像仓库下载。

docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式,使用远程api来管理和创建docker容器。docker 容器通过 docker 镜像来创建。容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

三、docker与传统虚拟机的区别什么?

1、传统虚拟机是需要安装整个操作系统的,然后再在上面安装业务应用,启动应用,通常需要几分钟去启动应用而docker是直接使用镜像来运行业务容器的,其容器启动属于秒级别;

2、Docker需要的资源更少,Docker在操作系统级别进行虚拟化,Docker容器和内核交互,几乎没有性能损耗,而虚拟机运行着整个操作系统,占用物理机的资源就比较多;

3、Docker更轻量,Docker的架构可以共用一个内核与共享应用程序库,所占内存极小;同样的硬件环境,Docker运行的镜像数远多于虚拟机数量,对系统的利用率非常高;

4、与虚拟机相比,Docker隔离性更弱,Docker属于进程之间的隔离,虚拟机可实现系统级别隔离;

5、Docker的安全性也更弱,Docker的租户root和宿主机root相同,一旦容器内的用户从普通用户权限提升为root权限,它就直接具备了宿主机的root权限,进而可进行无限制的操作。虚拟机租户root权限和宿主机的root虚拟机权限是分离的,并且虚拟机利用如Intel的VT-d和VT-x的ring-1硬件隔离技术,这种技术可以防止虚拟机突破和彼此交互,而容器至今还没有任何形式的硬件隔离;

6、Docker的集中化管理工具还不算成熟,各种虚拟化技术都有成熟的管理工具,比如:VMware vCenter提供完备的虚拟机管理能力;

7、Docker对业务的高可用支持是通过快速重新部署实现的,虚拟化具备负载均衡,高可用、容错、迁移和数据保护等经过生产实践检验的成熟保障机制,Vmware可承诺虚拟机99.999%高可用,保证业务连续性;
8、虚拟化创建是分钟级别的,Docker容器创建是秒级别的,Docker的快速迭代性,决定了无论是开发、测试、部署都可以节省大量时间;

9、虚拟机可以通过镜像实现环境交付的一致性,但镜像分发无法体系化,Docker在Dockerfile中记录了容器构建过程,可在集群中实现快速分发和快速部署。

四、docker技术的三大核心概念是什么?

镜像:镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包,它包含运行某个软件所需的所有内容,我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等),这个打包好的运行环境就是image镜像文件。

容器:容器是基于镜像创建的,是镜像运行起来之后的一个实例,容器才是真正运行业务程序的地方。如果把镜像比作程序里面的类,那么容器就是对象。

镜像仓库:存放镜像的地方,研发工程师打包好镜像之后需要把镜像上传到镜像仓库中去,然后就可以运行有仓库权限的人拉取镜像来运行容器了。

五、centos镜像几个G,但是docker centos镜像才几百兆,这是为什么?

一个完整的Linux操作系统包含Linux内核和rootfs根文件系统,即我们熟悉的/dev、/proc/、/bin等目录。我们平时看到的centOS除了rootfs,还会选装很多软件,服务,图形桌面等,所以centOS镜像有好几个G也不足为奇。

而对于容器镜像而言,所有容器都是共享宿主机的Linux 内核的,而对于docker镜像而言,docker镜像只需要提供一个很小的rootfs即可,只需要包含最基本的命令,工具,程序库即可,所有docker镜像才会这么小。

六、讲一下镜像的分层结构以及为什么要使用镜像的分层结构?

一个新的镜像其实是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件,dockerfile中使用RUN命令,就会在现有镜像的基础上增加一层,这样一层一层的叠加最后构成整个镜像。所以我们docker pull拉取一个镜像的时候会看到docker是一层层拉取的。

分层机构最大的一个好处就是 : 共享资源。比如:有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来,那么 Docker Host 只需在磁盘上保存一份 base 镜像;同时内存中也只需加载一份 base 镜像,就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

七、讲一下容器的copy-on-write特性,修改容器里面的内容会修改镜像吗?

我们知道,镜像是分层的,镜像的每一层都可以被共享,同时,镜像是只读的。当一个容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部,这一层通常被称作“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”。

所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件,都只会发生在容器层中,因为只有容器层是可写的,容器层下面的所有镜像层都是只读的。镜像层数量可能会很多,所有镜像层会联合在一起组成一个统一的文件系统。如果不同层中有一个相同路径的文件,比如 /a,上层的 /a 会覆盖下层的 /a,也就是说用户只能访问到上层中的文件 /a。在容器层中,用户看到的是一个叠加之后的文件系统。

添加文件时:在容器中创建文件时,新文件被添加到容器层中。
读取文件:在容器中读取某个文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,立即将其复制到容器层,然后打开并读入内存。
修改文件:在容器中修改已存在的文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,立即将其复制到容器层,然后修改之。
删除文件:在容器中删除文件时,Docker 也是从上往下依次在镜像层中查找此文件。找到后,会在容器层中记录下此删除操作。

只有当需要修改时才复制一份数据,这种特性被称作 Copy-on-Write。可见,容器层保存的是镜像变化的部分,不会对镜像本身进行任何修改。

八、简单描述一下Dockerfile的整个构建镜像过程


1、首先,创建一个目录用于存放应用程序以及构建过程中使用到的各个文件等;
2、然后,在这个目录下创建一个Dockerfile文件,一般建议Dockerfile的文件名就是Dockerfile;
3、编写Dockerfile文件,编写指令,如,使用FROM 指令指定基础镜像,COPY指令复制文件,RUN指令指定要运行的命令,ENV设置环境变量,EXPOSE指定容器要暴露的端口,WORKDIR设置当前工作目录,CMD容器启动时运行命令,等等指令构建镜像;
4、Dockerfile编写完成就可以构建镜像了,使用docker build -t 镜像名:tag . 命令来构建镜像,最后一个点是表示当前目录,docker会默认寻找当前目录下的Dockerfile文件来构建镜像,如果不使用默认,可以使用-f参数来指定dockerfile文件,如:docker build -t 镜像名:tag -f /xx/xxx/Dockerfile ;
5、使用docker build命令构建之后,docker就会将当前目录下所有的文件发送给docker daemon,顺序执行Dockerfile文件里的指令,在这过程中会生成临时容器,在临时容器里面安装RUN指定的命令,安装成功后,docker底层会使用类似于docker commit命令来将容器保存为镜像,然后删除临时容器,以此类推,一层层的构建镜像,运行临时容器安装软件,直到最后的镜像构建成功。

九、Dockerfile构建镜像出现异常,如何排查?

首先,Dockerfile是一层一层的构建镜像,期间会产生一个或多个临时容器,构建过程中其实就是在临时容器里面安装应用,如果因为临时容器安装应用出现异常导致镜像构建失败,这时容器虽然被清理掉了,但是期间构建的中间镜像还在,那么我们可以根据异常时上一层已经构建好的临时镜像,将临时镜像运行为容器,然后在容器里面运行安装命令来定位具体的异常。

十、Dockerfile的基本指令有哪些?

FROM 		指定基础镜像(必须为第一个指令,因为需要指定使用哪个基础镜像来构建镜像);
MAINTAINER 设置镜像作者相关信息,如作者名字,日期,邮件,联系方式等;
COPY 		复制文件到镜像;
ADD 		复制文件到镜像(ADD与COPY的区别在于,ADD会自动解压tar、zip、tgz、xz等归档文件,而COPY不会,同时ADD指令还可以接一个url下载文件地址,一般建议使用COPY复制文件即可,文件在宿主机上是什么样子复制到镜像里面就是什么样子这样比较好);
ENV 		设置环境变量;
EXPOSE 		暴露容器进程的端口,仅仅是提示别人容器使用的哪个端口,没有过多作用;
VOLUME 		数据卷持久化,挂载一个目录;
WORKDIR 	设置工作目录,如果目录不在,则会自动创建目录;
RUN 		在容器中运行命令,RUN指令会创建新的镜像层,RUN指令经常被用于安装软件包;
CMD 		指定容器启动时默认运行哪些命令,如果有多个CMD,则只有最后一个生效,另外,CMD指令可以被docker run之后的参数替换;
ENTRYOINT 	指定容器启动时运行哪些命令,如果有多个ENTRYOINT,则只有最后一个生效,另外,如果Dockerfile中同时存在CMD和ENTRYOINT,那么CMD或docker run之后的参数将被当做参数传递给ENTRYOINT;

十一、如何进入容器?使用哪个命令?

进入容器有两种方法:docker attach、docker exec;
docker attach命令是attach到容器启动命令的终端,docker exec 是另外在容器里面启动一个TTY终端。

docker run -d centos /bin/bash -c "while true;do sleep 2;echo I_am_a_container;done"
3274412d88ca4f1d1292f6d28d46f39c14c733da5a4085c11c6a854d30d1cde0
docker attach 3274412d88ca4f						#attach进入容器
Ctrl + c  退出,Ctrl + c会直接关闭容器终端,这样容器没有进程一直在前台运行就会死掉了
Ctrl + pq 退出(不会关闭容器终端停止容器,仅退出)

docker exec -it 3274412d88ca /bin/bash				#exec进入容器	
[root@3274412d88ca /]# ps -ef						#进入到容器了开启了一个bash进程
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root          1      0  0 05:31 ?        00:00:01 /bin/bash -c while true;do sleep 2;echo I_am_a_container;done
root        306      0  1 05:41 pts/0    00:00:00 /bin/bash
root        322      1  0 05:41 ?        00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 2
root        323    306  0 05:41 pts/0    00:00:00 ps -ef
[root@3274412d88ca /]#exit							#退出容器,仅退出我们自己的bash窗口

小结:attach是直接进入容器启动命令时的终端,不会启动新的进程;exec则是在容器里面打开新的终端,会启动新的进程;一般建议使用exec进入容器。

十二、什么是k8s?说出你的理解

K8s是kubernetes的简称,其本质是一个开源的容器编排系统,主要用于管理容器化的应用,其目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful),Kubernetes提供了应用部署,规划,更新,维护的一种机制。

说简单点:k8s就是一个编排容器的系统,一个可以管理容器应用生命周期的工具,从创建应用,应用的部署,应用提供服务,扩容缩容应用,应用更新,都非常的方便,而且还可以做到故障自愈,所以,k8s是一个非常强大的容器编排系统。

十三、k8s的组件有哪些,作用分别是什么?

参考官网:https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/overview/components/
k8s主要由master节点和node节点构成。master节点负责管理集群,node节点是容器应用真正运行的地方。
master节点包含的组件有:kube-api-server、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd。
node节点包含的组件有:kubelet、kube-proxy、container-runtime。

kube-api-server:以下简称api-server,api-server是k8s最重要的核心组件之一,它是k8s集群管理的统一访问入口,提供了RESTful API接口, 实现了认证、授权和准入控制等安全功能;api-server还是其他组件之间的数据交互和通信的枢纽,其他组件彼此之间并不会直接通信,其他组件对资源对象的增、删、改、查和监听操作都是交由api-server处理后,api-server再提交给etcd数据库做持久化存储,只有api-server才能直接操作etcd数据库,其他组件都不能直接操作etcd数据库,其他组件都是通过api-server间接的读取,写入数据到etcd。

kube-controller-manager:以下简称controller-manager,controller-manager是k8s中各种控制器的的管理者,是k8s集群内部的管理控制中心,也是k8s自动化功能的核心;controller-manager内部包含replication controller、node controller、deployment controller、endpoint controller等各种资源对象的控制器,每种控制器都负责一种特定资源的控制流程,而controller-manager正是这些controller的核心管理者。

kube-scheduler:以下简称scheduler,scheduler负责集群资源调度,其作用是将待调度的pod通过一系列复杂的调度算法计算出最合适的node节点,然后将pod绑定到目标节点上。shceduler会根据pod的信息,全部节点信息列表,过滤掉不符合要求的节点,过滤出一批候选节点,然后给候选节点打分,选分最高的就是最佳节点,scheduler就会把目标pod安置到该节点。

etcdetcd是一个分布式的键值对存储数据库,主要是用于保存k8s集群状态数据,比如,pod,service等资源对象的信息;etcd可以是单个也可以有多个,多个就是etcd数据库集群,etcd通常部署奇数个实例,在大规模集群中,etcd有5个或7个节点就足够了;另外说明一点,etcd本质上可以不与master节点部署在一起,只要master节点能通过网络连接etcd数据库即可。

kubelet每个node节点上都有一个kubelet服务进程,kubelet作为连接master和各node之间的桥梁,负责维护pod和容器的生命周期,当监听到master下发到本节点的任务时,比如创建、更新、终止pod等任务,kubelet 即通过控制docker来创建、更新、销毁容器;
每个kubelet进程都会在api-server上注册本节点自身的信息,用于定期向master汇报本节点资源的使用情况。

kube-proxy:kube-proxy运行在node节点上,在Node节点上实现Pod网络代理,维护网络规则和四层负载均衡工作,kube-proxy会监听api-server中从而获取service和endpoint的变化情况,创建并维护路由规则以提供服务IP和负载均衡功能。简单理解此进程是Service的透明代理兼负载均衡器,其核心功能是将到某个Service的访问请求转发到后端的多个Pod实例上。

container-runtime:容器运行时环境,即运行容器所需要的一系列程序,目前k8s支持的容器运行时有很多,如docker、rkt或其他,比较受欢迎的是docker,但是新版的k8s已经宣布弃用docker。

十四、kubelet的功能、作用是什么?(重点,经常会问)

答:kubelet部署在每个node节点上的,它主要有4个功能:

1、节点管理。kubelet启动时会向api-server进行注册,然后会定时的向api-server汇报本节点信息状态,资源使用状态等,这样master就能够知道node节点的资源剩余,节点是否失联等等相关的信息了。master知道了整个集群所有节点的资源情况,这对于 pod 的调度和正常运行至关重要

2、pod管理。kubelet负责维护node节点上pod的生命周期,当kubelet监听到master的下发到自己节点的任务时,比如要创建、更新、删除一个pod,kubelet 就会通过CRI(容器运行时接口)插件来调用不同的容器运行时来创建、更新、删除容器;常见的容器运行时有docker、containerd、rkt等等这些容器运行时,我们最熟悉的就是docker了,但在新版本的k8s已经弃用docker了,k8s1.24版本中已经使用containerd作为容器运行时了。

3、容器健康检查。pod中可以定义启动探针、存活探针、就绪探针等3种,我们最常用的就是存活探针、就绪探针,kubelet 会定期调用容器中的探针来检测容器是否存活,是否就绪,如果是存活探针,则会根据探测结果对检查失败的容器进行相应的重启策略;

4、Metrics Server资源监控。在node节点上部署Metrics Server用于监控node节点、pod的CPU、内存、文件系统、网络使用等资源使用情况,而kubelet则通过Metrics Server获取所在节点及容器的上的数据。

十五、kube-api-server的端口是多少?各个pod是如何访问kube-api-server的?

kube-api-server的端口是8080和6443,前者是http的端口,后者是https的端口,(注意:有些8080是k8s低版本的才有的端口,高版本中不开放此端口了)以我本机使用kubeadm安装的k8s为例:
在命名空间的kube-system命名空间里,有一个名称为kube-api-master的pod,这个pod就是运行着kube-api-server进程,它绑定了master主机的ip地址和6443端口,但是在default命名空间下,存在一个叫kubernetes的服务,该服务对外暴露端口为443,目标端口6443,这个服务的ip地址是clusterip地址池里面的第一个地址,同时这个服务的yaml定义里面并没有指定标签选择器,也就是说这个kubernetes服务所对应的endpoint是手动创建的,该endpoint也是名称叫做kubernetes,该endpoint的yaml定义里面代理到master节点的6443端口,也就是kube-api-server的IP和端口。这样一来,其他pod访问kube-api-server的整个流程就是:pod创建后嵌入了环境变量,pod获取到了kubernetes这个服务的ip和443端口,请求到kubernetes这个服务其实就是转发到了master节点上的6443端口的kube-api-server这个pod里面。

十六、k8s中命名空间的作用是什么?

namespace是kubernetes系统中的一种非常重要的资源,namespace的主要作用是用来实现多套环境的资源隔离,或者说是多租户的资源隔离。
k8s通过将集群内部的资源分配到不同的namespace中,可以形成逻辑上的隔离,以方便不同的资源进行隔离使用和管理。不同的命名空间可以存在同名的资源,命名空间为资源提供了一个作用域。
可以通过k8s的授权机制,将不同的namespace交给不同的租户进行管理,这样就实现了多租户的资源隔离,还可以结合k8s的资源配额机制,限定不同的租户能占用的资源,例如CPU使用量、内存使用量等等来实现租户可用资源的管理。

十七、k8s提供了大量的REST接口,其中有一个是Kubernetes Proxy API接口,简述一下这个Proxy接口的作用,以及怎么使用?

好的。kubernetes proxy api接口,从名称中可以得知,proxy是代理的意思,其作用就是代理rest请求;Kubernets API server 将接收到的rest请求转发到某个node上的kubelet守护进程的rest接口,由该kubelet进程负责响应。我们可以使用这种Proxy接口来直接访问某个pod,这对于逐一排查pod异常问题很有帮助。

下面是一些简单的例子:

http://<kube-api-server>:<api-sever-port>/api/v1/nodes/node名称/proxy/pods  	#查看指定node的所有pod信息
http://<kube-api-server>:<api-sever-port>/api/v1/nodes/node名称/proxy/stats  	#查看指定node的物理资源统计信息
http://<kube-api-server>:<api-sever-port>/api/v1/nodes/node名称/proxy/spec  	#查看指定node的概要信息

http://<kube-api-server>:<api-sever-port>/api/v1/namespace/命名名称/pods/pod名称/pod服务的url/  	#访问指定pod的程序页面
http://<kube-api-server>:<api-sever-port>/api/v1/namespace/命名名称/servers/svc名称/url/  	#访问指定server的url程序页面

十八 、pod是什么?

在kubernetes的世界中,k8s并不直接处理容器,而是使用多个容器共存的理念,这组容器就叫做pod。pod是k8s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,其他的资源对象都是用来支撑pod对象功能的,比如,pod控制器就是用来管理pod对象的,service或者ingress资源对象是用来暴露pod引用对象的,persistent volume资源是用来为pod提供存储等等,简而言之,k8s不会直接处理容器,而是pod,pod才是k8s中可以创建和管理的最小单元,也是基本单元。

十九、pod的原理是什么?

在微服务的概念里,一般的,一个容器会被设计为运行一个进程,除非进程本身产生子进程,这样,由于不能将多个进程聚集在同一个单独的容器中,所以需要一种更高级的结构将容器绑定在一起,并将它们作为一个单元进行管理,这就是k8s中pod的背后原理。

二十、pod有什么特点?

1、每个pod就像一个独立的逻辑机器,k8s会为每个pod分配一个集群内部唯一的IP地址,所以每个pod都拥有自己的IP地址、主机名、进程等;
2、一个pod可以包含1个或多个容器,1个容器一般被设计成只运行1个进程,1个pod只可能运行在单个节点上,即不可能1个pod跨节点运行,pod的生命
周期是短暂,也就是说pod可能随时被消亡(如节点异常,pod异常等情况);
2、每一个pod都有一个特殊的被称为"根容器"的pause容器,也称info容器,pause容器对应的镜像属于k8s平台的一部分,除了pause容器,每个pod还
包含一个或多个跑业务相关组件的应用容器;
3、一个pod中的容器共享network命名空间;
4、一个pod里的多个容器共享pod IP,这就意味着1个pod里面的多个容器的进程所占用的端口不能相同,否则在这个pod里面就会产生端口冲突;既然每
个pod都有自己的IP和端口空间,那么对不同的两个pod来说就不可能存在端口冲突;
5、应该将应用程序组织到多个pod中,而每个pod只包含紧密相关的组件或进程;
6、pod是k8s中扩容、缩容的基本单位,也就是说k8s中扩容缩容是针对pod而言而非容器。

二十一、pause容器作用是什么?

每个pod里运行着一个特殊的被称之为pause的容器,也称根容器,而其他容器则称为业务容器;创建pause容器主要是为了为业务容器提供 Linux命名空间,共享基础:包括 pid、icp、net 等,以及启动 init 进程,并收割僵尸进程;这些业务容器共享pause容器的网络命名空间和volume挂载卷,当pod被创建时,pod首先会创建pause容器,从而把其他业务容器加入pause容器,从而让所有业务容器都在同一个命名空间中,这样可以就可以实现网络共享。pod还可以共享存储,在pod级别引入数据卷volume,业务容器都可以挂载这个数据卷从而实现持久化存储。

二十二、pod的重启策略有哪些?(经常问)

pod的重启策略(RestartPolicy)决定了当容器异常退出或健康检查失败时,kubelet将如何响应。(注意是kubelet重启容器,因为是kubelet负责容器的健康检测)
需要注意的是,虽然名为pod的重启策略(更规范的说法应该是pod中容器重启策略),但实际上是作用于pod内的所有容器。所有容器都将遵守这个策略,而不是单独的某个容器。
可以通过pod.spec.restartPolicy字段配置重启容器的策略,重启策略如下3种配置:

Always: 当容器终止退出后,总是重启容器,默认策略就是Always。
OnFailure: 当容器异常退出,退出状态码非0时,才重启容器。
Never: 当容器终止退出,不管退出状态码是什么,从不重启容器。

二十三、pod的镜像拉取策略有哪几种?(经常问)

pod镜像拉取策略可以通过imagePullPolicy字段配置镜像拉取策略,主要有3种镜像拉取策略,如下:

Always: 总是重新拉取,即每次创建pod都会重新从镜像仓库拉取一次镜像。
IfNotPresent: 默认值,镜像在node节点宿主机上不存在时才拉取。
Never: 永远不会主动拉取镜像,仅使用本地镜像,需要你手动拉取镜像到node节点,如果本地节点不存在镜像则pod启动失败。

二十四、pod的存活探针有哪几种?(必须记住3种探测方式,重点,经常问)

kubernetes可以通过存活探针检查容器是否还在运行,可以为pod中的每个容器单独定义存活探针,kubelet将定期执行探针,如果探测失败,将杀死容器,并根据restartPolicy策略来决定是否重启容器,kubernetes提供了3种探测容器的存活探针,如下:

httpGet:通过容器的IP、端口、路径发送http 请求,返回200-400范围内的状态码表示成功。
exec:在容器内执行shell命令,根据命令退出状态码是否为0进行判断,0表示健康,非0表示不健康。
TCPSocket:与容器的IP、端口建立TCP Socket链接,能建立则说明探测成功,不能建立则说明探测失败。

二十五、存活探针的属性参数有哪几个?

存活探针的附加属性参数有以下几个:

initialDelaySeconds:表示在容器启动后延时多久秒才开始探测;
periodSeconds:表示执行探测的频率,即间隔多少秒探测一次,默认间隔周期是10秒,最小1秒;
timeoutSeconds:表示探测超时时间,默认1秒,最小1秒,表示容器必须在超时时间范围内做出响应,否则视为本次探测失败;
successThreshold:表示最少连续探测成功多少次才被认定为成功,默认是1,对于liveness必须是1,最小值是1;
failureThreshold:表示连续探测失败多少次才被认定为失败,默认是3,连续3次失败,k8s 将根据pod重启策略对容器做出决定;

注意:定义存活探针时,一定要设置initialDelaySeconds属性,该属性为初始延时,如果不设置,默认容器启动时探针就开始探测了,这样可能会存在
应用程序还未启动就绪,就会导致探针检测失败,k8s就会根据pod重启策略杀掉容器然后再重新创建容器的莫名其妙的问题。
在生产环境中,一定要定义一个存活探针。

二十六、pod的就绪探针有哪几种?(必须记住3种探测方式,重点,经常问)

我们知道,当一个pod启动后,就会立即加入service的endpoint ip列表中,并开始接收到客户端的链接请求,假若此时pod中的容器的业务进程还没有初始化完毕,那么这些客户端链接请求就会失败,为了解决这个问题,kubernetes提供了就绪探针来解决这个问题的。
在pod中的容器定义一个就绪探针,就绪探针周期性检查容器,如果就绪探针检查失败了,说明该pod还未准备就绪,不能接受客户端链接,则该pod将从endpoint列表中移除,被剔除了service就不会把请求分发给该pod,然后就绪探针继续检查,如果随后容器就绪,则再重新把pod加回endpoint列表。k8s提供了3种就绪探针,如下:

httpGet:通过容器的IP、容器的端口以及路径来发送http get请求,返回200-400范围内的状态码表示请求成功。
exec:在容器内执行shell命令,它根据shell命令退出状态码是否为0进行判断,0表示健康,非0表示不健康。
TCPSocket:通过容器的IP、端口建立TCP Socket链接,能正常建立链接,则说明探针成功,不能正常建立链接,则探针失败。
就绪探针的属性参数有哪些

就绪探针的附加属性参数有以下几个:

initialDelaySeconds:延时秒数,即容器启动多少秒后才开始探测,不写默认容器启动就探测;
periodSeconds :执行探测的频率(秒),默认为10秒,最低值为1;
timeoutSeconds :超时时间,表示探测时在超时时间内必须得到响应,负责视为本次探测失败,默认为1秒,最小值为1;
failureThreshold :连续探测失败的次数,视为本次探测失败,默认为3次,最小值为1次;
successThreshold :连续探测成功的次数,视为本次探测成功,默认为1次,最小值为1次;

二十七、就绪探针与存活探针区别是什么?

两者作用不一样。

存活探针,是检测容器是否存活,如果检测失败,kubelet将调用容器运行时(如docker)将检查失败的容器杀死,创建新的启动容器来保持pod正常工作;

就绪探针,是检测容器是否可以正常接收流量,当就绪探针检查失败,并不重启容器,而是将pod移出endpoint列表,就绪探针确保了service中的pod都是可用的,确保客户端只与正常的pod交互并且客户端永远不会知道系统存在问题。

二十八、简单讲一下 pod创建过程(经常问,必须牢记)

情况一、如果面试官问的是使用kubectl run命令创建的pod,可以这样说:
#注意:kubectl run 在旧版本中创建的是deployment,但在新的版本中创建的是pod则其创建过程不涉及deployment
如果是单独的创建一个pod,则其创建过程是这样的:
1、首先,用户通过kubectl或其他api客户端工具提交需要创建的pod信息给api-server;
2、api-server验证客户端的用户权限信息,验证通过开始处理创建请求生成pod对象信息,并将信息存入etcd,然后返回确认信息给客户端;
3、api-server开始反馈etcd中pod对象的变化,其他组件使用watch机制跟踪api-server上的变动;
4、scheduler发现有新的pod对象要创建,开始调用内部算法机制为pod分配最佳的主机,并将结果信息更新至api-server;
5、node节点上的kubelet通过watch机制跟踪api-server发现有pod调度到本节点,尝试调用docker启动容器,并将结果反馈api-server;
6、api-server将收到的pod状态信息存入etcd中。
至此,整个pod创建完毕。

情况二、如果面试官说的是使用deployment来创建pod,则可以这样回答:
1、首先,用户使用kubectl create命令或者kubectl apply命令提交了要创建一个deployment资源请求;
2、api-server收到创建资源的请求后,会对客户端操作进行身份认证,在客户端的~/.kube文件夹下,已经设置好了相关的用户认证信息,这样api-server会知道是哪个用户请求,并对此用户进行鉴权,当api-server确定客户端的请求合法后,就会接受本次操作,并把相关的信息保存到etcd中,然后返回确认信息给客户端。(仅返回创建的信息并不是返回是否成功创建的结果)
3、api-server开始反馈etcd中过程创建的对象的变化,其他组件使用watch机制跟踪api-server上的变动。
4、controller-manager组件会监听api-server的信息,controller-manager是有多个类型的,比如Deployment Controller, 它的作用就是负责监听Deployment,此时Deployment Controller发现有新的deployment要创建,那么它就会去创建一个ReplicaSet,一个ReplicaSet的产生,又被另一个叫做ReplicaSet Controller监听到了,紧接着它就会去分析ReplicaSet的语义,它了解到是要依照ReplicaSet的template去创建Pod, 它一看这个Pod并不存在,那么就新建此Pod,当Pod刚被创建时,它的nodeName属性值为空,代表着此Pod未被调度。
5、接着调度器Scheduler组件开始介入工作,Scheduler也是通过watch机制跟踪api-server上的变动,发现有未调度的Pod,则根据内部算法、节点资源情况,pod定义的亲和性反亲和性等等,调度器会综合的选出一批候选节点,在候选节点中选择一个最优的节点,然后将pod绑定到该节点,将信息反馈给api-server。
6、kubelet组件布署于Node之上,它也是通过watch机制跟踪api-server上的变动,监听到有一个Pod应该要被调度到自身所在Node上来,kubelet首先判断本地是否在此Pod,如果不存在,则会进入创建Pod流程,创建Pod有分为几种情况,第一种是容器不需要挂载外部存储,则相当于直接docker run把容器启动,但不会直接挂载docker网络,而是通过CNI调用网络插件配置容器网络,如果需要挂载外部存储,则还要调用CSI来挂载存储。kubelet创建完pod,将信息反馈给api-server,api-servier将pod信息写入etcd。
7、Pod建立成功后,ReplicaSet Controller会对其持续进行关注,如果Pod因意外或被我们手动退出,ReplicaSet Controller会知道,并创建新的Pod,以保持replicas数量期望值。

以上即是pod的调度过程。

二十九、简单描述一下pod的终止过程(记住,经常问)

1、用户向api-server发送删除pod对象的命令;
2、api-server中的pod对象信息会随着时间的推移而更新,在宽限期内(默认30s),pod被视为dead;
3、将pod标记为terminating状态;
4、kubectl通过watch机制监听api-server,监控到pod对象为terminating状态了就会启动pod关闭过程;
5、endpoint控制器监控到pod对象的关闭行为时将其从所有匹配到此endpoint的server资源endpoint列表中删除;
6、如果当前pod对象定义了preStop钩子处理器,则在其被标记为terminating后会以同步的方式启动执行;
7、pod对象中的容器进程收到停止信息;
8、宽限期结束后,若pod中还存在运行的进程,那么pod对象会收到立即终止的信息;
9、kubelet请求api-server将此pod资源的宽限期设置为0从而完成删除操作,此时pod对用户已不可见。

三十、pod的生命周期有哪几种?(记住,经常问)

pod生命周期有的5种状态(也称5种相位),如下:

Pending(挂起):API server已经创建pod,但是该pod还有一个或多个容器的镜像没有创建,包括正在下载镜像的过程;
Running(运行中):Pod内所有的容器已经创建,且至少有一个容器处于运行状态、正在启动括正在重启状态;
Succeed(成功):Pod内所有容器均已退出,且不会再重启;
Failed(失败):Pod内所有容器均已退出,且至少有一个容器为退出失败状态
Unknown(未知):某于某种原因api-server无法获取该pod的状态,可能由于网络通行问题导致;

三十一、pod状态一般有哪些?

pod的状态一般会有以下这些:

ContainerCreating(容器正在创建):容器正在创建中
Pending(挂起):API server已经创建pod,但是该pod还有一个或多个容器的镜像没有创建,包括正在下载镜像的过程;
Running(运行中):Pod内所有的容器已经创建,且至少有一个容器处于运行状态、正在启动括正在重启状态;
MatchNodeSelector (匹配节点选择器):Pod正在等待被调度到匹配其nodeSelector的节点上,当一个Pod定义有节点选择器但没有任何节点存在指定的标签时,Pod将处于“MatchNodeSelector”状态。
ErrImagePull(镜像拉取异常): 这个错误表示Kubernetes无法从指定的镜像仓库拉取镜像。可能的原因有很多,比如网络问题、镜像名称或标签错误、或者没有权限访问这个镜像仓库等。
ImagePullBackOff(镜像拉取异常): 这个错误表示Kubernetes尝试拉取镜像,但是失败了,然后它回滚了之前的操作。这通常是因为镜像仓库的问题,比如网络问题、镜像不存在、或者没有权限访问这个镜像仓库等。
Error(pod异常):可能是容器运行时异常
CrashLoopBackOff(崩溃重启) :Pod正在经历一个无限循环的崩溃和重启过程。
Succeed(成功):Pod内所有容器均已退出,且不会再重启;
Failed(失败):Pod内所有容器均已退出,且至少有一个容器为退出失败状态
Unknown(未知):某于某种原因api-server无法获取该pod的状态,可能由于网络通行问题导致;

三十二、pod一直处于pending状态一般有哪些情况,怎么排查?(重点,持续更新)

(这个问题被问到的概率非常大)
答:一个pod一开始创建的时候,它本身就是会处于pending状态,这时可能是正在拉取镜像,正在创建容器的过程。
如果等了一会发现pod还一直处于pending状态,那么我们可以使用kubectl describe命令查看一下pod的Events详细信息。一般可能会有这么几种情况导致pod一直处于pending状态:

1、调度器调度失败。Scheduer调度器无法为pod分配一个合适的node节点。而这又会有很多种情况,比如,node节点处在cpu、内存压力,导致无节点可
调度;pod定义了资源请求,没有node节点满足资源请求;node节点上有污点而pod没有定义容忍;pod中定义了亲和性或反亲和性而没有节点满足这些亲
和性或反亲和性;以上是调度器调度失败的几种情况。
2、pvc、pv无法动态创建。如果因为pvc或pv无法动态创建,那么pod也会一直处于pending状态,比如要使用StatefulSet创建redis集群,因为粗心大
意,定义的storageClassName名称写错了,那么会造成无法创建pvc,这种情况pod也会一直处于pending状态,或者,即
使pvc是正常创建了,但是由于某些异常原因导致动态供应存储无法正常创建pv,那么这种情况pod也会一直处于pending状态。

三十三、pod的钩子函数有哪几种,作用是什么?

容器生命周期钩子(Container Lifecycle Hooks)监听容器生命周期的特定事件,并在事件发生时执行已注册的回调函数。

钩子函数能够感知自身生命周期中的事件,并在相应的时刻到来时运行用户指定的程序代码。

kubernetes在主容器的启动之后和停止之前提供了两个钩子函数:

post start:容器创建之后执行,如果失败了会重启容器。
(容器创建后立即执行,注意由于是异步执行,它无法保证一定在 ENTRYPOINT 之前运行。如果失败,容器会被杀死,并根据 RestartPolicy 决定是 否重启)
pre stop :容器终止之前执行,常用于资源清理。执行完成之后容器将成功终止,如果失败,容器同样也会被杀死。在其完成之前会阻塞删除容器的操作。

三十四、pod的初始化容器是干什么的?

init container,初始化容器用于在启动应用容器之前完成应用容器所需要的前置条件,初始化容器本质上和应用容器是一样的,但是初始化容器是仅运行一次就结束的任务,初始化容器具有两大特征:

1、初始化容器必须运行完成直至成功结束,若某初始化容器运行失败,那么kubernetes需要重启它直到成功完成;
2、初始化容器必须按照定义的顺序执行,当且仅当前一个初始化容器成功之后,后面的一个初始化容器才能运行;

举个例子,我们最常见的es容器里面就有一个初始化容器,这个初始化容器的执行命令就是配置内核参数,因为es对某些内核参数要求设置比较大,所以
直接通过初始化容器修改了内核参数。(容器与宿主机共享内核,所以修改的就是宿主内核)

三十五、pod的资源请求、限制如何定义?

pod的资源请求、资源限制可以直接在pod中定义,主要包括两块内容,limits,限制pod中容器能使用的最大cpu和内存,requests,pod中容器启动时申请的cpu和内存。

 resources:						#资源配额
      limits:					#限制最大资源,上限
        cpu: 2					#CPU限制,单位是code数
        memory: 2G				#内存最大限制
      requests:					#请求资源(最小,下限)
        cpu: 1					#CPU请求,单位是code数
        memory: 500G			#内存最小请求

​​​​​​​

落日余晖映绿草,湖面微波拂彩霞

​​​​​​​

Logo

K8S/Kubernetes社区为您提供最前沿的新闻资讯和知识内容

更多推荐