K8S笔记-Pod（实现机制、镜像拉取、健康检查、调度策略）

0x01 Pod概述

Pod 是k8s 系统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，也是在 k8s 上运行容器化应用的资源对象，其他的资源对象都是用来支撑或者扩展 Pod 对象功能的，比如控制器对象是用来管控 Pod 对象的，Service 或者Ingress 资源对象是用来暴露 Pod 引用对象的，PersistentVolume 资源对象是用来为 Pod提供存储等等，k8s 不会直接处理容器，而是Pod，Pod 是由一个或多个 container 组成。

Pod是Kubernetes的最重要概念，每一个Pod都有一个特殊的被称为”根容器“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还包含一个或多个紧密相关的用户业务容器。

0x02 Pod存在的意义

（1）创建容器使用docker，一个docker对应市一个容器，一个容器有进程，一个容器运行一个应用程序。

（2）Pod是多进程设计，运行多个应用程序。

• 一个Pod有多个容器，一个容器里面运行一个应用程序

（3）Pod存在为了亲密性应用。

• 两个应用之间进行交互
• 两个应用之间调用
• 两个应用直接需要频繁调用

0x03 Pod实现机制

（1）共享网络

• 通过Pause容器，把其他业务容器加入到Pause容器里面，让所有业务容器在同一个名称空间中，可以实现网络共享。

（2）共享存储

• 引入数据卷根念volume.使用数据卷进行持久化存储。

0x04 Pod镜像拉取策略

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: mypod
spec:
 containers:
   - name: nginx
     image: nginx:1.14
     imagePullPolicy: Alway

IfNotpresent：默认值，镜像在宿主机上不存在时才拉取。

Always：每欧创建 Pod 都会重新拉取一次镜像Pod。

Never：永远不会主动拉取这个镜像。

0x05 Pod资源限制

requests：调度大小

limits：最大大小

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontendSpeci
spec:
  containers:
  - name: db
    image: mysql
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "password"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

Pod和Container的资源请求和限制：

• spec.containers[].resources.limits.cpu
• spec.containers[].resources.limits.memory
• spec.containers[].resources.requests.cpu
• spec.containers[].resources.requests.memory

0x06 Pod重启机制

restartPolicy: Never

Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略。

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，从不重启容器。

0x07 Pod健康检查

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness
spec:
  containers:
    - name: liveness
      image: busybox
      args:
        - /bin/sh
        - -c
        - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy
      livenessProbe:
        exec:
          command:
            - cat
            - /tmp/healthy
        initialDelaySeconds: 5
        periodSeconds: 5

两种检查机制：

（1）livenessProbe（存活检查）：如果检查失败，将乐死容器，根据Pod的restartPolicy来操作。

（2）readinessProbe（就绪检查）：如果检查失败，Kubernetes会把Pod从service endpoints中剔除。

三种检查方法：

（1）httpget：发送HTTP请求，返回200-400范围状态码为成功。

（2）exec：执行she11命令返回状态码是0为成功。

（3）tcpsocket：发起TCP Socket建立成功。

0x08 Pod调度策略

创建pod流程图：

点击查看原图

影响pod调度的属性：

（1）资源限制
根据request找到足够性能的node节点进行调度。

（2）节点选择器

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-example
spec:
  nodeSelector:
    env_role: dev #选择env_role标签为dev的
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.15

给node1节点打上标签

kubectl label node node1 env_role dev

查看node1节点标签

kubectl get nodes node1 --show-labels

（3）节点亲和性
节点亲和性（ nodeAffinity）和之前节点选择器（nodeSelector）基本一样，根据节点上标签约束来决定Pod调度到哪些节点上。

亲和性分为两种：硬亲和性（约束必须满足），软亲和性（尝试满足）。

常用的操作符为 In：在里面，NotIn：不在里面，Exists ：存在，DoesNotExists：不存在，Gt ：大于，Lt：小于。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  containers:
  - name: webdemo
    image: nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  # 硬亲和性
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: eny role
            operator: In
            values:
            - dey
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  # 软亲和性
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: group
            operator: In
            values:
            - otherprod

0x09 Pod污点与容忍

Taint污点：节点不做普通分配调度，是节点属性。

（1）添加污点

# kubectl taint node [nodeName] key=value:污点值
[root@master ~] kubectl taint node 172.16.10.20 node-role.kubernetes.io/master=true:NoSchedule

# 污点值有三个
# NoSchedule：一定不被调度
# PreferNoSchedule：尽量不被调度
# NoExecute：不会调度，并且还会驱逐Node已有Pod

（2）删除污点

# kubectl taint node [nodeName] key=value:污点值
[root@master ~] kubectl taint node 172.16.10.20 node-role.kubernetes.io/master=true:NoSchedule-

（3）查看污点情况

[root@master ~] kubectl describe node 172.16.10.20 | grep Taint
Taints:             node-role.kubernetes.io/master=true:NoSchedule

（4）污点容忍
设置污点容忍后，就算节点是NoSchedule也可以会被调度到。在yaml Deployment 中设置。

#这里的key跟value跟添加污点时候的key value值要一样
spec:
  tolerations:
  - key: "key"
    operator: "Equal"
    value: "value"
    effect: "NoSchedule