目录

1.pod的基础概念

1.1 pod概念

1.2 k8s集群中pod的两种使用方式

1.3 pod中运行容器的原则

1.4 Pod分类

2.Pod容器的分类

2.1 基础容器（infrastructure container）

2.2 初始化容器（initcontainers）

3.镜像拉取策略（imagePullPolicy）

4.pod容器的重启策略

5.pod的dns策略

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1.pod的基础概念

1.1 pod概念

Pod是kubernetes中最小的资源管理组件，Pod也是最小化运行容器化应用的资源对象。一个Pod代表着集群中运行的一个进程。

kubernetes中其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展Pod功能的。

例如，用于管理Pod运行的StatefulSet和Deployment等控制器对象，用于暴露Pod应用的Service和Ingress对象，为Pod提供存储的PersistentVolume存储资源对象等。

1.2 k8s集群中pod的两种使用方式

①一个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。

②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，比如一个容器共享文件，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。

举例：sidecar如用于收集日志的filebeat 或者收集监控数据zabbix agent的容器

1.3 pod中运行容器的原则

• 一个pod下的容器必须运行在同一个node节点中。
• 现代容器技术建议一个容器只运行一个进程，该进程在容器中PID命名空间中的进程号为1，可直接接收并处理信号，进程终止时容器生命周期也就结束了。若想在容器内运行多个进程，需要有一个类似Linux操作系统init进程的管控类进程，以树状结构完成多进程的生命周期管理。运行于各自容器内的进程无法直接完成网络通信，这是由于容器间的隔离机制导致，k8s中的Pod资源抽象正是解决此类问题，Pod对象是一组容器的集合，这些容器共享NET、MNT、UTS及IPC命名空间，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。
• Pod资源中针对各容器提供网络命名空间等共享机制的是底层基础容器pause，基础容器（也可称为父容器）pause就是为了管理Pod容器间的共享操作，这个父容器需要能够准确地知道如何去创建共享运行环境的容器，还能管理这些容器的生命周期。为了实现这个父容器的构想，kubernetes中，用pause容器来作为一个Pod中所有容器的父容器。

pause容器有两个核心的功能：

• 一是它提供整个Pod的Linux命名空间的基础（共享NET、MNT、UTS及IPC、PID命名空间），pod的容器组共享网络和存储资源。
• 二来启用PID命名空间，它在每个Pod中都作为PID为1进程（init进程），并回收僵尸进程。

pause容器使得Pod中的所有容器可以共享两种资源：网络和存储

网络：

每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址。
Pod中的所有容器共享网络空间，包括IP地址和端口。
Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。
Pod中的容器与外界通信时，必须分配共享网络资源（例如使用宿主机的端口映射）。

存储：

Pod可以指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的Volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失。

总结：
每个Pod都有一个特殊的被称为“基础容器”的Pause容器。Pause容器对应的镜像属于Kubernetes平台的一部分，除了Pause容器，每个Pod还包含一个或者多个紧密相关的用户应用容器。

Kubernetes中的pause容器为每个容器提供以下功能：

在pod中担任linux命名空间（如网络命名空间）共享的基础
启用PID命名空间，开启init进程

Kubernetes设计这样的Pod概念和特殊组成结构有什么用意？

原因一：在一组容器作为一个单元的情况下，难以对整体的容器简单地进行判断及有效地进行行动。比如，一个容器死亡了 那么引入与业务无关的Pause容器作为Pod的基础容器，以它的状态代表着整个容器组的状态，这样就可以解决该问题。

原因二：Pod里的多个应用容器共享Pause容器的IP，共享Pause容器挂载的Volume，这样简化了应用容器之间的通信问题，也解决了容器之间的文件共享问题。

1.4 Pod分类

 自主式Pod

这种Pod本身是不能自我修复的，当Pod被创建后（不论是由你直接创建还是被其Controller），都会被Kuberentes调度到集群的Node上。直到Pod的进程终止、被删掉、因为缺少资源而被驱逐、或者Node故障之前这个Pod都会一直保持在那个Node上。Pod不会自愈。如果Pod运行的Node故障，或者是调度器本身故障，这个Pod就会被删除。同样的，如果Pod所在Node缺少资源或者Pod处于维护状态，Pod也会被驱逐。

控制器管理的Pod

Kubernetes使用更高级的称为Controller的抽象层，来管理Pod实例。Controller可以创建和管理多个Pod，提供副本管理、滚动升级和集群级别的自愈能力。例如，如果一个Node故障，Controller就能自动将该节点上的Pod调度到其他健康的Node上。虽然可以直接使用Pod，但是在Kubernetes中通常是使用Controller来管理Pod的。

 静态Pod

静态 Pod 直接由特定节点上的 kubelet 进程来管理，不通过 master 节点上的 apiserver 。无法与控制器 Deployment 或者 DaemonSet 进行关联，它由 kubelet 进程自己来监控，当 pod 崩溃时重启该 pod ， kubelete 也无法对他们进行健康检查。

静态 pod 始终绑定在某一个 kubelet ，并且始终运行在同一个节点上。 kubelet 会自动为每一个静态 pod 在 Kubernetes 的 apiserver 上创建一个镜像 Pod（Mirror Pod），因此我们可以在 apiserver 中查询到该 pod，但是不能通过 apiserver 进行控制（例如不能删除）。

创建静态pod

vim /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
vim /var/lib/kubelet/config.yaml

kubectl run test1 --image=soscscs/myapp:v1 --port=80 --dry-run=client -o yaml > pod.yaml   #导出一个pod的yaml配置模板
vim pod.yaml修改其中的name为test2


scp pod.yaml 192.168.9.150:/etc/kubernetes/manifests/  #将yaml文件复制到node节点上静态pod文件保存路径上，即可自动创建pod

2.Pod容器的分类

2.1 基础容器（infrastructure container）

维护整个 Pod 网络和存储空间
node 节点中操作
启动一个Pod时，k8s会自动启动一个基础容器

cat /opt/kubernetes/cfg/kubelet
......
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.2"

每次创建 Pod 时候就会创建，运行的每一个Pod都有一个 pause-amd64 的基础容器自动会运行，对于用户是透明的

docker ps -a
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.2   "/pause"

2.2 初始化容器（initcontainers）

用于在启动应用容器（app container)之前启动一个或多个初始化容器，完成应用容器所需的预置条件。
init 容器与普通的容器非常像，除了以下几点：

• init 容器总是运行到成功完成为止
• 每个 init 容器都必须在下一个 init 容器启动之前成功完成启动和退出
• 如果 Pod 的 init 容器失败，k8s 会不断地重启该 Pod，直到 init 容器成功为止。然而，如果 Pod 对应的重启策略（restartPolicy）为 Never，它不会重新启动。
• init容器必须在应用程序容器启动之前运行完成

init 的容器作用：
因为 init 容器具有与应用容器分离的单独镜像，其启动相关代码具有如下优势：

• init 容器可以包含一些安装过程中应用容器中不存在的实用工具或个性化代码。例如，没有必要仅为了在安装过程中使用类似 sed、awk、python 或 dig 这样的工具而去 FROM 一个镜像来生成一个新的镜像。
• init 容器可以安全地运行这些工具，避免这些工具导致应用镜像的安全性降低。
• 应用镜像的创建者和部署者可以各自独立工作，而没有必要联合构建一个单独的应用镜像。
• 由于 init 容器必须在应用容器启动之前运行完成，因此 init 容器提供了一种机制来阻塞或延迟应用容器的启动，直到满足了一组先决条件。一旦前置条件满足，Pod 内的所有的应用容器会并行启动。

3.镜像拉取策略（imagePullPolicy）

Pod 的核心是运行容器，必须指定容器引擎，比如 Docker，启动容器时，需要拉取镜像，k8s 的镜像拉取策略可以由用户指定：
1、IfNotPresent：在镜像已经存在的情况下，kubelet 将不再去拉取镜像，仅当本地缺失时才从仓库中拉取，默认的镜像拉取策略
2、Always：每次创建 Pod 都会重新拉取一次镜像；
3、Never：Pod 不会主动拉取这个镜像，仅使用本地镜像。
注意：对于标签为“:latest”的镜像文件，其默认的镜像获取策略即为“Always”；而对于其他标签的镜像，其默认策略则为“IfNotPresent”。

IfNotPresent：

vim pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml   #创建
kubectl get pod test1 -o yaml  #查看

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test2
  name: test2
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v2           #v2版本不存在
    name: test2
    imagePullPolicy: IfNotPresent     #设置拉取策略为IfNotPresent 
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}


kubectl apply -f pod.yaml   #创建
kubectl get pod
kubectl describe pod test2

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test4
  name: test4
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v2         #镜像已经存在
    name: test2
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl describe pod test4

 

Always：

vim pod.yaml 
apiVersion: v1     
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1      #本地存在这个镜像版本
    name: test2
    imagePullPolicy: Always      #拉取策略设置为Always  
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod
kubectl describe pod test1

Never：

vim pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v3   #v3版本不存在
    name: test2
    imagePullPolicy: Never    #拉取策略设置为Never
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod
kubectl describe pod test1

当配置中不设置拉取策略和镜像版本时（或镜像版本设置为latest

），默认拉取策略为Always：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers: 
  - image: nginx    #不设置镜像版本，且不设置拉取策略
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod test1 -o yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: nginx:latest    #版本设置为latest，不设置拉取策略
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pod test1 -o yaml

当配置中同时设置拉取策略为IfNotPresent和镜像版本设置为latest时创建资源会使用什么策略？

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers: 
  - image: nginx:latest              #版本为latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent    #拉取策略设置为IfNotPresent
    name: test2  
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

4.pod容器的重启策略

1、Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略

2、OnFailure：当容器异常退出（退出状态码非0）时，重启容器；正常退出则不重启容器

3、Never：当容器终止退出，从不重启容器。

Always：

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 0"
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always            #重启策略
status: {}

Never：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 1"   #状态设置为1，异常退出
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Never     #不重启策略
status: {} 

OnFailure:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    command:
    - sh
    - -c
    - "sleep 10; exit 1"          #设置状态为异常退出
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: OnFailure        #异常状态推出下重启策略
status: {}

补充：deployment statefulset daemonset 控制器的Pod容器重启策略只能设置为Always
 

5.pod的dns策略

dnsPolicy默认设置为ClusterFirst

自定义dns地址

vim pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: test1
  name: test1
spec:
  containers:
  - image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: test2
    ports:
    - containerPort: 80
    resources: {}
  dnsPolicy: None               #设置为none，以下添加
  dnsConfig:
    nameservers:                #指定nameservers、和searches
    - 8.8.8.8
    searches:
    - xy101.com
  restartPolicy: OnFailure
status: {}

kubectl apply -f pod.yaml
kubectl exec -it test1 -- sh
vi /etc/resolv.conf