K8SPod详解之pod配置
K8SPod详解之pod配置
- Pod定义
- Pod配置
- pod.spec.containers
- 基本配置
- 镜像拉取
- 启动命令
- 环境变量
- 端口设置
- 资源配额
每个pod中都可以包含一个或者多个容器,这些容器可以分为两类:
用户程序所在的容器,数量可多可少
pause容器,这是每个pod都会有的一个根容器,它的作用有两个:
- 可以以它为依据,评估整个Pod的健康状态
- 可以根据根容器上设置IP地址,其他容器都以此IP为(pod IP),以实现Pod内部的网络通信
这里是pod内部的通讯,pod的之间的通讯采用虚拟二层网络技术来实现,我没当前环境是Flannel
Pod定义
下面是pod的资源清单:
apiVersion: v1 #必选,版本号,例如v1
kind: Pod #必选,资源类型,例如 Pod
metadata: #必选,元数据name: string #必选,Pod名称namespace: string #Pod所属的命名空间,默认为"default"labels: #自定义标签列表- name: string
spec: #必选,Pod中容器的详细定义containers: #必选,Pod中容器列表- name: string #必选,容器名称image: string #必选,容器的镜像名称imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ] #获取镜像的策略 command: [string] #容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令args: [string] #容器的启动命令参数列表workingDir: string #容器的工作目录volumeMounts: #挂载到容器内部的存储卷配置- name: string #引用pod定义的共享存储卷的名称,需用volumes[]部分定义的的卷名mountPath: string #存储卷在容器内mount的绝对路径,应少于512字符readOnly: boolean #是否为只读模式ports: #需要暴露的端口库号列表- name: string #端口的名称containerPort: int #容器需要监听的端口号hostPort: int #容器所在主机需要监听的端口号,默认与Container相同protocol: string #端口协议,支持TCP和UDP,默认TCPenv: #容器运行前需设置的环境变量列表- name: string #环境变量名称value: string #环境变量的值resources: #资源限制和请求的设置limits: #资源限制的设置cpu: string #Cpu的限制,单位为core数,将用于docker run --cpu-shares参数memory: string #内存限制,单位可以为Mib/Gib,将用于docker run --memory参数requests: #资源请求的设置cpu: string #Cpu请求,容器启动的初始可用数量memory: string #内存请求,容器启动的初始可用数量lifecycle: #生命周期钩子postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止livenessProbe: #对Pod内各容器健康检查的设置,当探测无响应几次后将自动重启该容器exec: #对Pod容器内检查方式设置为exec方式command: [string] #exec方式需要制定的命令或脚本httpGet: #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet,需要制定Path、portpath: stringport: numberhost: stringscheme: stringHttpHeaders:- name: stringvalue: stringtcpSocket: #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式port: numberinitialDelaySeconds: 0 #容器启动完成后首次探测的时间,单位为秒timeoutSeconds: 0 #对容器健康检查探测等待响应的超时时间,单位秒,默认1秒periodSeconds: 0 #对容器监控检查的定期探测时间设置,单位秒,默认10秒一次successThreshold: 0failureThreshold: 0securityContext:privileged: falserestartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重启策略nodeName: <string> #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上imagePullSecrets: #Pull镜像时使用的secret名称,以key:secretkey格式指定- name: stringhostNetwork: false #是否使用主机网络模式,默认为false,如果设置为true,表示使用宿主机网络volumes: #在该pod上定义共享存储卷列表- name: string #共享存储卷名称 (volumes类型有很多种)emptyDir: {} #类型为emtyDir的存储卷,与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值hostPath: string #类型为hostPath的存储卷,表示挂载Pod所在宿主机的目录path: string #Pod所在宿主机的目录,将被用于同期中mount的目录secret: #类型为secret的存储卷,挂载集群与定义的secret对象到容器内部scretname: string items: - key: stringpath: stringconfigMap: #类型为configMap的存储卷,挂载预定义的configMap对象到容器内部name: stringitems:- key: stringpath: string
- 资源太多记不住 可以查
#小提示:
# 在这里,可通过一个命令来查看每种资源的可配置项
# kubectl explain 资源类型 查看某种资源可以配置的一级属性
# kubectl explain 资源类型.属性 查看属性的子属性
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod
KIND: Pod
VERSION: v1
FIELDS:apiVersion <string>kind <string>metadata <Object>spec <Object>status <Object>[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.metadata
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: metadata <Object>
FIELDS:annotations <map[string]string>clusterName <string>creationTimestamp <string>deletionGracePeriodSeconds <integer>deletionTimestamp <string>finalizers <[]string>generateName <string>generation <integer>labels <map[string]string>managedFields <[]Object>name <string>namespace <string>ownerReferences <[]Object>resourceVersion <string>selfLink <string>uid <string>
在kubernetes中基本所有资源的一级属性都是一样的,主要包含5部分:
- apiVersion版本,由Kubernetes内部定义,版本号必需可以用kubectl api-versions查询到
- kind类型,由kubernetes内部定义,版本号必须可以用kubectl api-resources 查询到
- metdata元数据,主要资源标识和说明,常用的name namespace labels等
- spec 描述,这是配置中最重要的一部分,里面是对各种资源配置的详细描述
- status状态信息,里面的内容不需要定义,由kubernetes自动生成
在上面的属性中,spec是接下来研究的重点,继续看下它的常见子属性:
- containers <[]Object> 容器列表,用于定义容器的详细信息
- nodeName 根据nodeName的值将pod调度到指定的Node节点上
- nodeSelector <map[]> 根据NodeSelector中定义的信息选择将该Pod调度到包含这些label的Node 上
- hostNetwork 是否使用主机网络模式,默认为false,如果设置为true,表示使用宿主机网络
- volumes <[]Object> 存储卷,用于定义Pod上面挂在的存储信息
- restartPolicy 重启策略,表示Pod在遇到故障的时候的处理策略
Pod配置
pod.spec.containers
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: containers <[]Object> # 数组,代表可以有多个容器
FIELDS:name <string> # 容器名称image <string> # 容器需要的镜像地址imagePullPolicy <string> # 镜像拉取策略 command <[]string> # 容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令args <[]string> # 容器的启动命令需要的参数列表env <[]Object> # 容器环境变量的配置ports <[]Object> # 容器需要暴露的端口号列表resources <Object> # 资源限制和资源请求的设置
基本配置
创建pod-base.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: pod-basenamespace: devlabels:user: heima spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1- name: busyboximage: busybox:1.30
# 创建Pod [root@k8s-master01 pod]# kubectl apply -f pod-base.yaml pod/pod-base created# 查看Pod状况 # READY 1/2 : 表示当前Pod中有2个容器,其中1个准备就绪,1个未就绪 # RESTARTS : 重启次数,因为有1个容器故障了,Pod一直在重启试图恢复它 [root@k8s-master01 pod]# kubectl get pod -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-base 1/2 Running 4 95s# 可以通过describe查看内部的详情 # 此时已经运行起来了一个基本的Pod,虽然它暂时有问题 [root@k8s-master01 pod]# kubectl describe pod pod-base -n dev
镜像拉取
创建pod-imagepullpolicy.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata:name: pod-imagepullpolicynamespace: dev spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1imagePullPolicy: Never # 用于设置镜像拉取策略- name: busyboximage: busybox:1.30
magePullPolicy,用于设置镜像拉取策略,kubernetes支持配置三种拉取策略:
- Always:总是从远程仓库拉取镜像(一直远程下载)
- IfNotPresent:本地有则使用本地镜像,本地没有则从远程仓库拉取镜像(本地有就本地 本地没远程下载)
- Never:只使用本地镜像,从不去远程仓库拉取,本地没有就报错 (一直使用本地)
默认值说明:
如果镜像tag为具体版本号, 默认策略是:IfNotPresent
如果镜像tag为:latest(最终版本) ,默认策略是always
- 创建Pod
[root@k8s-master01 pod]# kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml
pod/pod-imagepullpolicy created
# 查看Pod详情
# 此时明显可以看到nginx镜像有一步Pulling image "nginx:1.17.1"的过程[root@k8s-master01 pod]# kubectl describe pod pod-imagepullpolicy -n dev
......
Events:Type Reason Age From Message---- ------ ---- ---- -------Normal Scheduled <unknown> default-scheduler Successfully assigned dev/pod-imagePullPolicy to node1Normal Pulling 32s kubelet, node1 Pulling image "nginx:1.17.1"Normal Pulled 26s kubelet, node1 Successfully pulled image "nginx:1.17.1"Normal Created 26s kubelet, node1 Created container nginxNormal Started 25s kubelet, node1 Started container nginxNormal Pulled 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Container image "busybox:1.30" already present on machineNormal Created 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Created container busyboxNormal Started 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Started container busybox
启动命令
直有一个问题没有解决,就是的busybox容器一直没有成功运行,那么到底是什么原因导致这个容器的故障呢?
原来busybox并不是一个程序,而是类似于一个工具类的集合,kubernetes集群启动管理后,它会自动关闭。解决方法就是让其一直在运行,这就用到了command配置。
- 创建pod-command.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-commandnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1- name: busyboximage: busybox:1.30command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done;"]
command,用于在pod中的容器初始化完毕之后运行一个命令。
稍微解释下上面命令的意思:
“/bin/sh”,"-c", 使用sh执行命令
touch /tmp/hello.txt; 创建一个/tmp/hello.txt 文件
while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done; 每隔3秒向文件中写入当前时间
# 创建Pod
[root@k8s-master01 pod]# kubectl create -f pod-command.yaml
pod/pod-command created# 查看Pod状态
# 此时发现两个pod都正常运行了
[root@k8s-master01 pod]# kubectl get pods pod-command -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-command 2/2 Runing 0 2s# 进入pod中的busybox容器,查看文件内容
# 补充一个命令: kubectl exec pod名称 -n 命名空间 -it -c 容器名称 /bin/sh 在容器内部执行命令
# 使用这个命令就可以进入某个容器的内部,然后进行相关操作了
# 比如,可以查看txt文件的内容
[root@k8s-master01 pod]# kubectl exec pod-command -n dev -it -c busybox /bin/sh
/ # tail -f /tmp/hello.txt
14:44:19
14:44:22
14:44:25
特别说明:通过上面发现command已经可以完成启动命令和传递参数的功能,为什么这里还要提供一个args选项,用于传递参数呢?这其实跟docker有点关系,kubernetes中的command、args两项其实是实现覆盖Dockerfile中ENTRYPOINT的功能。1 如果command和args均没有写,那么用Dockerfile的配置。2 如果command写了,但args没有写,那么Dockerfile默认的配置会被忽略,执行输入的command3 如果command没写,但args写了,那么Dockerfile中配置的ENTRYPOINT的命令会被执行,使用当前args的参数4 如果command和args都写了,那么Dockerfile的配置被忽略,执行command并追加上args参数
环境变量
创建pod-env.yaml文件,内容如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-envnamespace: dev
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:1.30command: ["/bin/sh","-c","while true;do /bin/echo $(date +%T);sleep 60; done;"]env: # 设置环境变量列表- name: "username"value: "admin"- name: "password"value: "123456"
env,环境变量,用于在pod中的容器设置环境变量。
# 创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-env.yaml
pod/pod-env created# 进入容器,输出环境变量
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec pod-env -n dev -c busybox -it /bin/sh
/ # echo $username
admin
/ # echo $password
123456
这种方式不是很推荐,推荐将这些配置单独存储在配置文件中,这种方式将在后面介绍。
端口设置
- 首先看下ports支持的子选项:
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers.ports
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: ports <[]Object>
FIELDS:name <string> # 端口名称,如果指定,必须保证name在pod中是唯一的 containerPort<integer> # 容器要监听的端口(0<x<65536)hostPort <integer> # 容器要在主机上公开的端口,如果设置,主机上只能运行容器的一个副本(一般省略) hostIP <string> # 要将外部端口绑定到的主机IP(一般省略)protocol <string> # 端口协议。必须是UDP、TCP或SCTP。默认为“TCP”。
- 接下来,编写一个测试案例,创建pod-ports.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-portsnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1ports: # 设置容器暴露的端口列表- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP
访问容器中的程序需要使用的是Podip:containerPort
资源配额
容器中的程序要运行,肯定是要占用一定资源的,比如cpu和内存等,如果不对某个容器的资源做限制,那么它就可能吃掉大量资源,导致其它容器无法运行。针对这种情况,kubernetes提供了对内存和cpu的资源进行配额的机制,这种机制主要通过resources选项实现,他有两个子选项:
- limits:用于限制运行时容器的最大占用资源,当容器占用资源超过limits时会被终止,并进行重启
- requests :用于设置容器需要的最小资源,如果环境资源不够,容器将无法启动
接下来,编写一个测试案例,创建pod-resources.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-resourcesnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1resources: # 资源配额limits: # 限制资源(上限)cpu: "2" # CPU限制,单位是core数memory: "10Gi" # 内存限制requests: # 请求资源(下限)cpu: "1" # CPU限制,单位是core数memory: "10Mi" # 内存限制
在这对cpu和memory的单位做一个说明:
- cpu:core数,可以为整数或小数
- memory: 内存大小,可以使用Gi、Mi、G、M等形式
# 运行Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created# 查看发现pod运行正常
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-resources 1/1 Running 0 39s # 接下来,停止Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pod-resources.yaml
pod "pod-resources" deleted# 编辑pod,修改resources.requests.memory的值为10Gi
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-resources.yaml# 再次启动pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created# 查看Pod状态,发现Pod启动失败
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-resources 0/1 Pending 0 20s # 查看pod详情会发现,如下提示
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-resources -n dev
......
Warning FailedScheduling 35s default-scheduler 0/3 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/master: }, that the pod didn't tolerate, 2 Insufficient memory.(内存不足)
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