kubernetes核心技术-pod

1.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。

概括一下：

pod是最小的部署单元
包含多个容器（一组容器集合）
一个pod中容器共享网络命名空间
pod是短暂的

2.pod存在的意义

创建容器使用docker，一个docker对应一个容器，一个容器对应一个应用程序
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。
pod存在为了亲密性应用。两个应用之间进行交互；网络之间调用；两个应用需要频繁调用

3. pod实现机制

共享网络

前提条件：容器在同一个namespace里面

容器本身之间相互隔离的，主要技术是：

namespace

group

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命名空间，实现网络共享。

共享存储

持久化数据引入数据卷概念Volumn，使用数据卷进行持久化存储

数据类型主要有：
* 日志数据 * 业务数据

4. pod镜像拉取策略

yaml
apiversion: v1
kind: Pod
metadata: 
  name: mypod
spec:
  containers: 
    - name: nginx
      image: nginx:1.14
      imagePullPolicy: Always
# IfNotPresent： 默认值，镜像在宿主机上不存在时才拉去
# Always：每次创建Pod都会重新拉取一次镜像
# Never： Pod永远不会主动拉取这个镜像

5. Pod资源限制

保证pod资源最大效果使用

CPU 250m等于250 milicpu，一个vCPIU或者一个超线程 = 1000milicpu。m表示是微秒/

6. pod重启机制

yaml
apiVersion: v1
kind: pod
metadata:
  name: dns-test
spec:
  contianers:
  -  name: busybox
     image: busybox:1.28.4
     args:
     - /bin/sh
     - -c
     - sleep 36000
  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（退出状态吗 非0）时，才重启容器
# Never： 当容器终止退出，从不重启容器
# 后两个适合批量任务

7. pod健康检查

例如：java堆内存溢出：状态是正常的，但是服务不能使用了

在k8s检查状态，状态虽然是Running，但是已经不能提供服务了

shell
kubectl get pods

解决方法：在应用层面进行健康检查

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: 
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-exec

spec:
  contianers:
  - 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

# livenessProbe （存活检查）
## 如果检查失败，将杀死容器，根据pod的restartPolicy来操作

# readlinessProbe(就绪检查)
## 如果检查失败，kubernetes会把pod从service endpoints中剔除


# probe支持以下三种检查方法：
## httpGet
### 发送Http请求，返回200-400范围状态码为成功

## exec
### 执行shell命令返回状态码是0为成功

## tcpSocket
### 发起TCP socket 建立成功

8.创建pod流程

Master节点

createpod -- apiserver -- etcd
scheduler -- apiserver -- etcd -- 调度算法，把pod调度某个node节点上

Node节点

kubelet -- apiserver -- 读取etcd拿到分配给当前节点pod -- docker创建容器

9.影响pod调用的属性

pod资源限制对pod调用产生影响

节点选择器标签影响Pod调度

首先要对节点创建标签

shell
kubectl label node node1 env_role=prod

节点亲和性影响pod调度

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: 
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: env_role
            operator: In
            values:
            - dev
            - test
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: group
            operator: In
            values:
            - otherprod
  containers:
  - name: webdemo
    image: nginx

节点亲和性 nodeAffinity 和之前nodeSelector基本一样的，根据节点上标签约束来绝对pod调度到哪些节点上。

硬亲和性

约束条件必须要满足
软亲和性

尝试满足，不保证

支持常用操作符：

In
NotIn
Exists
Gt
Lt
DoesNotExists

污点和污点容忍


一、基本介绍
nodeSelector和nodeAffinity: Pod调度到某些节点上，Pod属性，调度时候实现

Taint污点：节点不做普通分配调度，是节点属性

二、应用场景
1. 专用节点
2. 配置特点硬件节点
3. 基于Taint驱逐

三、具体演示
1. 查看节点污点情况
kubectl describe node k8smaster | grep Taint

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


2. 为节点添加污点
kubectl taint node [node] key=value:污点的三个值

3. 删除污点
kubectl taint node k8snodel env_role:NoSchedule

4. 污点容忍

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