k8s四:深入理解Pod

朱雀 2022-11-07 14:32 343阅读 0赞

pod、容器和service的关系  
pod与容器是包含关系，通常一个pod包含了多个容器，在pod对应的定义文件中会有具体的定义。pod本质上是一个最小部署单元，不是一个程序/进程，是一个环境，包括容器\\存储、网络ip：port

为什么有了pod还要有service？  
pod是临时性的，当pod中的进程结束、node故障、资源短缺时，pod都有可能被干掉，即pod的ip：port也是动态变化的，所以不能作为服务提供方。service会被分配一个固定的集群ip

挂载 app-volume 到自己的 webapps 目录下。

Pod初了解：是 Kubernetes 项目中最小的 API 对象，也是k8s中最小的调度粒度，一般会包含多个密切协作的容器。

为什么需要Pod?

一方面：某些应用之间有着密切的协作关系，使得它们必须部署在同一台机器（同一个容器）上。  
例如：互相之间会发生直接的文件交换、使用 localhost 或者 Socket 文件进行本地通信、会发生非常频繁的远程调用、需要共享某些 Linux Namespace。

另一方面：容器的本质是一种特殊的进程，希望一个容器中仅仅跑一个应用进程。

怎么解决上面的矛盾呢？

Pod结构

infra容器 + 多个相关的业务容器，如图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2gyNjA0Mzk2NzM5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

Pod 的实现需要使用一个中间容器，这个容器叫作 Infra 容器，永远都是第一个被创建的容器，而其他用户定义的容器，则通过 Join Network Namespace 的方式，与 Infra 容器关联在一起。同样的方式也可以声明共享同一个 Volume。

对于 Pod 里的容器 A 和容器 B 来说：  
它们可以直接使用 localhost 进行通信；  
它们看到的网络设备跟 Infra 容器看到的完全一样；  
一个 Pod 只有一个 IP 地址，也就是这个 Pod 的 Network Namespace 对应的 IP 地址；  
当然，其他的所有网络资源，都是一个 Pod 一份，并且被该 Pod 中的所有容器共享；  
Pod 的生命周期只跟 Infra 容器一致，而与容器 A 和 B 无关。

所以：Pod其实是通过中间容器实现某些资源共享的容器组。

当用户想在一个容器里跑多个功能并不相关的应用时，应该优先考虑它们是不是更应该被描述成一个 Pod 里的多个容器。其实就是经典的容器设计模式：sidecar

**即在 Pod 里面，可以定义一些专门的容器，来执行主业务容器所需要的一些辅助工作,比如：**

**1）业务镜像启动的准备工作，把镜像里的 WAR 包拷贝到共享目录里面**

2）原本需要在容器里面执行 SSH 需要干的一些事情

3）日志收集

4）监控组件装到额外的小容器中获取业务容器的工作状态

docker自身也是支持多容器的网络和volume的共享的，跟Pod的实现有什么区别呢？  
$ docker run --net=B --volumes-from=B --name=A image-A ...  
容器 B 就必须比容器 A 先启动，这样一个 Pod 里的多个容器就不是对等关系，而是拓扑关系了。

所以：pod通过infra容器保证了业务容器的对等性。

存在如下场景  
机器A: 2.5G内存，机器B: 3G内存  
应用1 2 3容器分别需要1g内存，且因为要协作，需要部署到同一个机器。

swarm做法：另外两个容器上设置一个 affinity=1（与容器1有亲密性）的约束，即：它们俩必须和 容器1运行在同一台机器上。执行docker run后，1 和2进入机器a，此时容器2不行了。

k8s中Pod 是 Kubernetes 里的原子调度单位。三个容器组成的 Pod。Kubernetes 项目在调度时，自然就会去选择可用内存等于 3 GB 的机器a节点进行绑定，而根本不会考虑2。

所以：Pod 的设计更加有利于调度。

总结下pod带来的好处：

1）解决了有着密切的协作关系又不能运行在同一容器内的矛盾

2）引入了经典的设计模式：sidecar，更易于扩展和使用。

3）pod通过infra容器保证了业务容器的对等性

4）Pod 的设计更加有利于调度

pod的定义详解

pod级别的属性：调度、网络、存储，以及安全

对container的定义：Image（镜像）、Command（启动命令）、workingDir（容器的工作目录）、Ports（容器要开发的端口），以及 volumeMounts（容器要挂载的 Volume)

举个实例：  
WAR 包与 Web 服务器：一个 Java Web 应用的 WAR 包，它需要被放在 Tomcat 的 webapps 目录下运行起来。

docker实现：  
一种方法是，把 WAR 包直接放在 Tomcat 镜像的 webapps 目录下，做成一个新的镜像运行起来。可是，这时候，如果你要更新 WAR 包的内容，或者要升级 Tomcat 镜像，就要重新制作一个新的发布镜像，非常麻烦。  
另一种方法是，你压根儿不管 WAR 包，永远只发布一个 Tomcat 容器。不过，这个容器的 webapps 目录，就必须声明一个 hostPath 类型的 Volume，从而把宿主机上的 WAR 包挂载进 Tomcat 容器当中运行起来。不过，这样你就必须要解决一个问题，即：如何让每一台宿主机，都预先准备好这个存储有 WAR 包的目录呢？这样来看，你只能独立维护一套分布式存储系统了。

有了 Pod 之后，这样的问题就很容易解决了。我们可以把 WAR 包和 Tomcat 分别做成镜像，然后把它们作为一个 Pod 里的两个容器“组合”在一起。这个 Pod 的配置文件如下所示：

pod定义实例与讲解：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: javaweb-2
spec:
  initContainers:
  - image: geektime/sample:v2
    name: war
    command: ["cp", "/sample.war", "/app"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /app
      name: app-volume
  containers:
  - image: geektime/tomcat:7.0
    name: tomcat
    command: ["sh","-c","/root/apache-tomcat-7.0.42-v2/bin/start.sh"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /root/apache-tomcat-7.0.42-v2/webapps
      name: app-volume
    ports:
    - containerPort: 8080
      hostPort: 8001 
  volumes:
  - name: app-volume
    emptyDir: {}</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Pod 中，我们定义了两个容器，第一个容器使用的镜像是 geektime/sample:v2，这个镜像里只有一个 WAR 包（sample.war）放在根目录下。WAR 包容器的类型不再是一个普通容器，而是一个 Init Container 类型的容器。在 Pod 中，所有 Init Container 定义的容器，都会比 spec.containers 定义的用户容器先启动。并且，Init Container 容器会按顺序逐一启动，而直到它们都启动并且退出了，用户容器才会启动。  
而第二个容器则使用的是一个标准的 Tomcat 镜像，挂载 app-volume 到自己的 webapps 目录下。

创建容器：kubctl create -f  yaml文件

删除容器 kubectl delete pod podName

进入容器内部：kubectl exec -it podName /bin/bash

获取pod列表 kubectl get pods

获取某个pod的详情 kubectl describe pod podName

2.3.1 pod的定义详解  
https://www.cnblogs.com/sseban/p/13084416.html

pod级别的属性：调度、网络、存储，以及安全  
NodeSelector：是一个供用户将 Pod 与 Node 进行绑定的字段。  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
...  
spec:  
 nodeSelector:  
   disktype: ssd  
 Pod 永远只能运行在携带了“disktype: ssd”标签（Label）的节点上；否则，它将调度失败。

NodeName：一旦 Pod 的这个字段被赋值，Kubernetes 项目就会被认为这个 Pod 已经经过了调度，调度的结果就是赋值的节点名字。所以，这个字段一般由调度器负责设置，但用户也可以设置它来“骗过”调度器，当然这个做法一般是在测试或者调试的时候才会用到。

HostAliases：定义了 Pod 的 hosts 文件（比如 /etc/hosts）里的内容，用法如下：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
...  
spec:  
  hostAliases:  
  - ip: "10.1.2.3"  
    hostnames:  
    - "foo.remote"  
    - "bar.remote"  
...  
Pod 启动后，/etc/hosts 文件的内容将如下所示：  
cat /etc/hosts  
\# Kubernetes-managed hosts file.  
127.0.0.1 localhost  
...  
10.244.135.10 hostaliases-pod  
10.1.2.3 foo.remote  
10.1.2.3 bar.remote  
说明：如果直接修改了 hosts 文件的话，在 Pod 被删除重建之后，kubelet 会自动覆盖掉被修改的内容。

跟容器的 Linux Namespace 相关的属性，也一定是 Pod 级别的。  
shareProcessNamespace=true ：这个 Pod 里的容器要共享 PID Namespace。

凡是 Pod 中的容器要共享宿主机的 Namespace，也一定是 Pod 级别的定义，如：

apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: nginx  
spec:  
  hostNetwork: true  
  hostIPC: true  
  hostPID: true  
  containers:  
  - name: nginx  
    image: nginx  
  - name: shell  
    image: busybox  
    stdin: true  
    tty: true  
这个 Pod 里的所有容器，会直接使用宿主机的网络、直接与宿主机进行 IPC 通信、看到宿主机里正在运行的所有进程。

对container的定义：  
Image（镜像）、Command（启动命令）、workingDir（容器的工作目录）、Ports（容器要开发的端口），以及 volumeMounts（容器要挂载的 Volume  
还有：  
ImagePullPolicy:值默认是 Always，即每次创建 Pod 都重新拉取一次镜像。另外，当容器的镜像是类似于 nginx 或者 nginx:latest 这样的名字时，ImagePullPolicy 也会被认为 Always。而如果它的值被定义为 Never 或者 IfNotPresent，则意味着 Pod 永远不会主动拉取这个镜像，或者只在宿主机上不存在这个镜像时才拉取。

Lifecycle :  
例子：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: lifecycle-demo  
spec:  
  containers:  
  - name: lifecycle-demo-container  
    image: nginx  
    lifecycle:  
      postStart:  
        exec:  
          command: \["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler > /usr/share/message"\]  
      preStop:  
        exec:  
          command: \["/usr/sbin/nginx","-s","quit"\]  
postStart:在容器启动后，立刻执行一个指定的操作。在 Docker 容器 ENTRYPOINT 执行之后，但它并不严格保证顺序。也就是说，在 postStart 启动时，ENTRYPOINT 有可能还没有结束。

preStop发生的时机，则是容器被杀死之前,阻塞当前的容器杀死流程，直到操作完成之后，才允许容器被杀死，这跟 postStart 不一样。

2.3.2 pod的基本用法  
对docker镜像的要求：必须以一个前台命令作为启动命令。原因如下：  
如果镜像启动命令是后台执行程序，那么k8s创建包含该容器的pod之后，命令同时运行完成，就会认为Pod执行结束，会立刻销毁该pod。如果该pod定义了rc，那么k8s会再次创建一个新的Pod，从而进入死循环。

pod中容器定义的一个规则  
如果两个容器应用为紧耦合的关系，应该组合成一个整体对外提供服务时，应该将两个容器打包为一个Pod。原因如下：  
属于一个pod的多个容器应用之间通过localhost就可以直接通信。

实例：frontend容器需要调用redis容器的服务，那么pod的定义文件fronted-redis-pod.yaml定义如下：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: redis-php  
 labels:   
  name: redis-php  
spec:  
 containers:  
 - name: fronted  
  image: php-frontend:localredis  
  ports:  
  - containerPort: 80  
 - name: redis  
  image: kubeguide/redis-master  
  ports:  
  - containerPort: 6379  
在fronted对应的容器中，通过localhost:6379可以对同属一个pod的redis容器可以直接访问。

创建pod指令 kubectl create -f fronted-redis-pod.yaml  
获取pod kubectl get pods  
获取pod描述 kubectl describe pods

2.3.3 静态pod  
不能通过apiServer进行管理，仅能通过kubelet管理，且无法与rc、deployment等进行关联。  
创建静态pod的两种方式  
1）配置文件方式  
设置kubelet的启动参数“--config”，指定kubelet需要监控的配置文件的目录，kubelet会定期扫描该目录，根据目录中的.yaml或json文件进行创建操作。  
设置配置目录为：--config=/etc/kubelet.d/,并重启kubelet服务。  
在/etc/kubelet.d/目录下增加static-web.yml文件,内容如下：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: static-web  
 labels:   
  name: static-web  
spec:  
 containers:  
 -name: static-web  
  image: nginx  
  ports:  
   -name: web  
    containerPort: 80  
稍等一会，查看已经启动的容器：docker ps    
master节点查看pod，kubectl get pods  
删除pod（实际因为静态pod无法被apiserver直接管理，所以状态会变为pending，且不会被删除）： kubectl delete pod static-web-node1  
正取的删除方式：  
删除/etc/kubelet.d/目录下的static-web.yml文件即可  
2) http方式  
设置kubelet的启动参数--manifest-url

2.3.4 pod容器共享Volume  
同一个pod中的多个容器能够共享Pod级别的存储卷Volume。即定义一个卷，然后将该卷挂在为多个容器的内部目录。  
如下pod实例，pod-volume.yml内容如下：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: volume-pod  
spec:  
 containers:  
 - name: tomcat  
  image: tomcat  
  ports:  
  - containerPort: 8080  
  volumeMounts:  
  - name: app-logs \#使用名称为app-logs的卷  
   mountPath: /usr/local/tomcat/logs \#将卷挂载到该路径，这个路径是容器内的绝对路径  
 - name: busybox  
  image: busybox  
  command: \["sh", "-c", "tail -f /logs/catalinz\*.log"\]  
  volumeMounts:  
  - name: app-logs  
   mountPath: /logs  
 volumse: \#定义pod中的公共volume  
 - name: app-logs \#volume名称为app-logs  
  emptyDir: \{\} \#  
说明：pod中定义了名称为app-logs的卷，然后应用到多个pod中。

emptyDir：k8s不显式声明宿主机目录的 Volume。所以，Kubernetes 也会在宿主机上创建一个临时目录，这个目录将来就会被绑定挂载到容器所声明的 Volume 目录上。此时并不关心卷定义在宿主机的哪个目录，主要是通过该目录，实现Pod中多个容器对卷的共享。

Kubernetes 也提供了显式的 Volume 定义，它叫作 hostPath。比如下面的这个 YAML 文件：  
 ...     
    volumes:  
      - name: nginx-vol  
        hostPath:   
          path:  " /var/data"

Kubernetes 中，有几种特殊的 Volume：  
存在的意义不是为了存放容器里的数据，也不是用来进行容器和宿主机之间的数据交换。这些特殊 Volume 的作用，是为容器提供预先定义好的数据，现在支持四种：  
Secret； pod中创建保密信息  
ConfigMap； 获取一般配置  
Downward API；让 Pod 里的容器能够直接获取到这个 Pod API 对象本身的信息。  
ServiceAccountToken。

Secret。它的作用，是帮你把 Pod 想要访问的加密数据，存放到 Etcd 中。然后，你就可以通过在 Pod 的容器里挂载 Volume 的方式，访问到这些 Secret 里保存的信息了。  
Secret 最典型的使用场景，莫过于存放数据库的 Credential 信息，比如：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: test-projected-volume   
spec:  
  containers:  
  - name: test-secret-volume  
    image: busybox  
    args:  
    - sleep  
    - "86400"  
    volumeMounts:  
    - name: mysql-cred  
      mountPath: "/projected-volume"  
      readOnly: true  
  volumes:  
  - name: mysql-cred  
    projected:  
      sources:  
      - secret:  
          name: user  
      - secret:  
          name: pass  
声明挂载的 Volume，并不是常见的 emptyDir 或者 hostPath 类型，而是 projected 类型。而这个 Volume 的数据来源（sources），则是名为 user 和 pass 的 Secret 对象，分别对应的是数据库的用户名和密码。

Kubernetes 中创建secret对象  
方法一：  
$ cat ./username.txt  
admin  
$ cat ./password.txt  
c1oudc0w!

$ kubectl create secret generic user --from-file=./username.txt  
$ kubectl create secret generic pass --from-file=./password.txt  
kubectl get secrets：查看这些 Secret 对象

方法二：yaml方式  
apiVersion: v1  
kind: Secret  
metadata:  
  name: mysecret  
type: Opaque  
data:  
  user: YWRtaW4=  
  pass: MWYyZDFlMmU2N2Rm  
说明：Secret 对象要求这些数据必须是经过 Base64 转码的，如下：  
$ echo -n 'admin' | base64  
YWRtaW4=  
$ echo -n '1f2d1e2e67df' | base64  
MWYyZDFlMmU2N2Rm

创建pod  
$ kubectl create -f test-projected-volume.yaml  
查看secret数据  
$ kubectl exec -it test-projected-volume -- /bin/sh  
$ ls /projected-volume/  
user  
pass  
$ cat /projected-volume/user  
root  
$ cat /projected-volume/pass  
1f2d1e2e67df

与 Secret 类似的是 ConfigMap，它与 Secret 的区别在于，ConfigMap 保存的是不需要加密的、应用所需的配置信息。

Service Account： Kubernetes 系统内置的一种“服务账户”，它是 Kubernetes 进行权限分配的对象。比如，Service Account A，可以只被允许对 Kubernetes API 进行 GET 操作，而 Service Account B，则可以有 Kubernetes API 的所有操作权限。

ServiceAccountToken。任何运行在 Kubernetes 集群上的应用，都必须使用这个 ServiceAccountToken 里保存的授权信息，也就是 Token，才可以合法地访问 API Server。

2.3.5 pod的配置管理 - ConfigMap  
概述  
configMap主要将应用所需的配置信息与程序分离，通过环境变量或者外挂文件的方式在创建容器时进行配置的注入。  
典型用法：  
1）生成为容器内的环境变量  
2）设置容器启动命令的启动参数  
3）以volume的形式挂载为容器内部的文件或目录

创建configMap资源对象  
1）通过yaml配置文件  
假设cm-appvars.yaml的内容如下：  
apiVersion: v1  
kind: ConfigMap  
metadata:   
 name: cm-appvars  
data:  
 apploglevel: info  
 appdatadir: /var/data  
创建configMap: kubectl create -f cm-appvars.yaml  
查看： kubectl get configmap  
获取详情： kubectl describe configmap cm-appvars  
2) 直接通过kubectl命令方式创建 -- 不推荐，难以维护和复用

在pod中使用configMap  
1）通过环境白能量方式适用configMap  
以使用前面定义的cm-appvars为例。在POd中，将ConifgMap中的内容以环境变量设置为容器内部的环境变量。pod定义cm-test-pod.yml如下：  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: cm-test-pod  
spec:  
 containers:  
 - name: cm-test  
  image: busybox  
  command: \["/bin/sh", "-c", "env | grep APP"\]  
  env:  
  - name: APPLOGLEVEL \#定义环境变量的名称  
  valueFrom:          \#定义环境变量的值  
   configMapKeyRef:  
    name: cm-appvare  \#环境变量取自名为cm-appvare的configMap  
    key: apploglevel \#key为configMap中的apploglevel

kubectl create -f cm-test-pod.yml \#创建pod  
kubectl get pods --show-all   
kubectl logs cm-test-pod 获取pod日志  
2）通过volumeMount使用configMap

使用configMap的限制条件 先定义configMap后再Pod中使用，configmap受namspace限制，只有处于相同namespace的pod可以使用他

2.3.6 容器内获取Pod信息 （downward API）  
pod成功创建之后，会被分配唯一的名字、ip、和特定的namespace，可以通过downward api在容器内使用这些信息。两种方式：  
1)环境变量，用于的单个变量，将Pod信息和container信息注入容器内部  
下面是通过downward API将Pod的IP\\名称和所在namespace注入容器的环境变量中，容器应用使用env命令将全部环境变量大隐刀标准输出：  
dapi-test-pod.yml  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: dapi-test-pod  
spec:  
 containers:  
 - name: test-container  
  image: busybox  
  command: \["/bin/sh", "-c", "env | grep APP"\]  
  env:  
  - name: MY\_POD\_NAME   
   valueFrom: \#Downward APi的语法  
    fieldRef:   
     fieldPath: metadata.name \#Pod的名称  
  -name: MY\_POD\_NAMESPACE  
   valueFrom:  
    fieldRef:  
     fieldPath: metadata.namespace  
  -name: MY\_POD\_IP  
   valueFrom:  
    fieldRef:  
     fieldPath: status.podIP  
创建Pod:kubectl create -f dapi-test-pod.yml  
查看日志：kubectl logs dapi-test-pod

上面metadata.name metadata.namespace status.podIP是downward api提供的语法，分别对应到是pod名称、命名空间、ip

将容器资源注入容器，如  
env：  
 - name: MY\_CPU\_REQUEST  
  valueFrom:  
   resourceFieldRef:  
    containerName: test-container  
    resource: requests.cpu \#容器的cpu请求值  
requests.cpu:容器的CPU请求值  
limits.cpu:容器的CPU限制值  
requests.memory:容器的内存请求值  
limits.memory:容器内存限制值

2）Volume挂载，将数组类信息生成文件，挂载到容器内部

downward api的价值：  
集群中节点需要将自身的标识及绑定IP地址等信息事先写入配置文件中，然后在进程启动的时候读取这些信息。

2.3.7 pod生命周期和重启策略  
pod的生命周期（本质以容器的状态来决定）

pending:YAML 文件已经提交给了 Kubernetes，API 对象已经被创建并保存在 Etcd 当中。但是，这个 Pod 里有些容器因为某种原因而不能被顺利创建。比如，调度不成功。  
running:Pod 已经调度成功，跟一个具体的节点绑定。它包含的容器都已经创建成功，并且至少有一个正在运行中。  
succeeded:Pod 里的所有容器都正常运行完毕，并且已经退出了。这种情况在运行一次性任务时最为常见。  
failed：Pod 里至少有一个容器以不正常的状态（非 0 的返回码）退出。意味着你得想办法 Debug 这个容器的应用，比如查看 Pod 的 Events 和日志。  
unknown： Pod 的状态不能持续地被 kubelet 汇报给 kube-apiserver，这很有可能是主从节点（Master 和 Kubelet）间的通信出现了问题。

pod的重启策略，本质上也是应用于pod内的所有容器，pod的重启策略包括：  
always：容器失效时，kubelet自动重启该容器  
onFailure：容器非成功退出时，kubelet会重启该容器  
never：kubelet从不重启容器

status可以再细分出一组conditions，值包括：PodScheduled、Ready、Initialized，以及 Unschedulable。  
Pod 当前的 Status 是 Pending，对应的 Condition 是 Unschedulable，这就意味着它的调度出现了问题。  
而其中，Ready 这个细分状态非常值得我们关注：它意味着 Pod 不仅已经正常启动（Running 状态），而且已经可以对外提供服务了。

当前可用于管理Pod的控制器包括ReplicationController、Job、DaemonSe，另外静态Pod有kubelet直接管理。  
每种控制器对Pod的重启策略如下：  
RC和DaemonSet:必须设置为always，需要保证该容器持续运行  
Job:OnFailure或Never，保证容器执行完成后不再重启  
kubelet：Pod失效时自动重启，不论将Restartpolicy设置为什么值，均不会对Pod进行健康检查

2.3.8 pod健康检查  
对Pod的健康检查有两类探针：livenessProbe 和  ReadinessProbe  
LivenessProbe探针：判断容器是否存活（running状态），如果探测到容器不健康，kubelet将杀掉该容器；并根据重启策略进行处理；如果不存在livenessProbe，那么按照success  
ReadinessProbe探针:判断容器是否启动完成（ready状态）。如果检测到失败，则修改pod状态，endpointController将从service的Endpoint中删除容器所在Pod的endPoint。

Kubernetes 的 Pod 中，还有一个叫 readinessProbe 的字段。虽然它的用法与 livenessProbe 类似，但作用却大不一样。readinessProbe 检查结果的成功与否，决定的这个 Pod 是不是能被通过 Service 的方式访问到

pod定义如下：

apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  labels:  
    test: liveness  
  name: test-liveness-exec  
spec:  
  containers:  
  - name: liveness  
    image: busybox  
    args:  
    - /bin/sh  
    - -c  
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600  
    livenessProbe:  
      exec:  
        command:  
        - cat  
        - /tmp/healthy  
      initialDelaySeconds: 5  
      periodSeconds: 5  
说明：容器主要住了两件事：  
第一件事，就是在 /tmp 目录下创建了一个 healthy 文件，以此作为自己已经正常运行的标志。而 30 s 过后，它会把这个文件删除掉。  
二件事：livenessProbe（健康检查）。它的类型是 exec，这意味着，它会在容器启动后，在容器里面执行一条我们指定的命令，比如：“cat /tmp/healthy”。这时，如果这个文件存在，这条命令的返回值就是 0，Pod 就会认为这个容器不仅已经启动，而且是健康的。这个健康检查，在容器启动 5 s 后开始执行（initialDelaySeconds: 5），每 5 s 执行一次（periodSeconds: 5）。

$ kubectl create -f test-liveness-exec.yaml  
$ kubectl get pod  
NAME                READY     STATUS    RESTARTS   AGE  
test-liveness-exec   1/1       Running   0          10s  
30 s 之后，我们再查看一下 Pod 的 Events：  
$ kubectl describe pod test-liveness-exec  
Pod 在 Events 报告了一个异常：

FirstSeen LastSeen    Count   From            SubobjectPath           Type        Reason      Message  
\--------- --------    -----   ----            -------------           --------    ------      -------  
2s        2s      1   \{kubelet worker0\}   spec.containers\{liveness\}   Warning     Unhealthy   Liveness probe failed: cat: can't open '/tmp/healthy': No such file or directory

再次查看一下这个 Pod 的状态：  
$ kubectl get pod test-liveness-exec  
NAME           READY     STATUS    RESTARTS   AGE  
liveness-exec   1/1       Running   1          1m  
RESTARTS 字段从 0 到 1 的变化，就明白原因了：这个异常的容器已经被 Kubernetes 重启了。

Pod 恢复机制，也叫 restartPolicy。它是 Pod 的 Spec 部分的一个标准字段（pod.spec.restartPolicy），默认值是 Always，即：任何时候这个容器发生了异常，它一定会被重新创建。  
 但一定要强调的是，Pod 的恢复过程，永远都是发生在当前节点上，而不会跑到别的节点上去。事实上，一旦一个 Pod 与一个节点（Node）绑定，除非这个绑定发生了变化（pod.spec.node 字段被修改），否则它永远都不会离开这个节点。

这也就意味着，如果这个宿主机宕机了，这个 Pod 也不会主动迁移到其他节点上去。而如果你想让 Pod 出现在其他的可用节点上，就必须使用 Deployment 这样的“控制器”来管理 Pod，哪怕你只需要一个 Pod 副本。

restartPolicy，改变 Pod 的恢复策略。除了 Always，它还有 OnFailure 和 Never 两种情况：  
Always：在任何情况下，只要容器不在运行状态，就自动重启容器；  
OnFailure: 只在容器 异常时才自动重启容器；  
Never: 从来不重启容器。

livenessProbe 也可以定义为发起 HTTP 或者 TCP 请求的方式，定义格式如下：  
...  
livenessProbe:  
     httpGet:  
       path: /healthz  
       port: 8080  
       httpHeaders:  
       - name: X-Custom-Header  
         value: Awesome  
       initialDelaySeconds: 3  
       periodSeconds: 3  
或  
    ...  
    livenessProbe:  
      tcpSocket:  
        port: 8080  
      initialDelaySeconds: 15  
      periodSeconds: 20

三种方式均需要如下参数：  
initialDelaySeconds：启动容器后进行首次健康检查的等待时间，单位s  
timeOutSeconds：健康检查发送请求后等待响应的超时时间，单位为s。当超时发生时，kubelet会任务容器已经服务提供服务，江湖重启该容器。

Kubernetes 能不能自动给 Pod 填充某些字段呢？  
PodPresent  
开发人员定义的pod.yaml  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: website  
  labels:  
    app: website  
    role: frontend  
spec:  
  containers:  
    - name: website  
      image: nginx  
      ports:  
        - containerPort: 80  
PodPreset 对象。在这个对象中，凡是他想在开发人员编写的 Pod 里追加的字段，都可以预先定义好。比如这个 preset.yaml：  
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1  
kind: PodPreset  
metadata:  
  name: allow-database  
spec:  
  selector:  
    matchLabels:  
      role: frontend  
  env:  
    - name: DB\_PORT  
      value: "6379"  
  volumeMounts:  
    - mountPath: /cache  
      name: cache-volume  
  volumes:  
    - name: cache-volume  
      emptyDir: \{\}  
 追加的定义仅作用与selector 所定义的、带有“role: frontend”标签的 Pod 对象，这就可以防止“误伤”。  
假定运维人员先创建了这个 PodPreset，然后开发人员才创建 Pod：  
$ kubectl create -f preset.yaml  
$ kubectl create -f pod.yaml

Pod 运行起来之后，我们查看一下这个 Pod 的 API 对象：

$ kubectl get pod website -o yaml  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: website  
  labels:  
    app: website  
    role: frontend  
  annotations:  
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database: "resource version"  
spec:  
  containers:  
    - name: website  
      image: nginx  
      volumeMounts:  
        - mountPath: /cache  
          name: cache-volume  
      ports:  
        - containerPort: 80  
      env:  
        - name: DB\_PORT  
          value: "6379"  
  volumes:  
    - name: cache-volume  
      emptyDir: \{\}  
说明：PodPreset 里定义的内容，只会在 Pod API 对象被创建之前追加在这个对象本身上，而不会影响任何 Pod 的控制器的定义。比如，我们现在提交的是一个 nginx-deployment，那么这个 Deployment 对象本身是永远不会被 PodPreset 改变的，被修改的只是这个 Deployment 创建出来的所有 Pod

2.3.10 InitContainer 初始化容器  
引入initCOntainer的原因，应用启动之前可能需要进行如下的初始化操作，如：  
1）等待其他关联组件正取运行  
2）基于环境变量或配置模板生成配置文件  
3）从远程数据库获取本地所需配置，或者将自身注册到某个中央数据库。  
所以k8s引入了初始化容器，用于在启动应用陈程序之前启动一个或多个”初始化“容器。Init container与应用容器本质上是一样的，但其是仅运行一次就结束的任务，并且在成功执行完成后，系统才能继续执行下一个容器。  
下面是一个实例：  
dapi-test-pod.yml  
apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
 name: nginx  
spec:  
 initContainers: \#初始化容器，负责容器的初始化  
 - name: install  
  image:busybox  
  command:  
  - wget  
  - "O"  
  - "/work-dir/index.html"  
  - http://kubenetes.io  
  volumeMounts:  
  - name: workdir  
   mountPath: "/work-dir"  
 containers:  
 - name: nginx  
  image: busybox  
  ports:  
  - containerPort: 80  
  volumeMounts:  
  - name: workdir  
   mountPath: /usr/share/nginx/html  
 volumes:  
 - name: workdir  
  emptyDir: \{\}

init container与应用容器的区别：  
1)先于应用容器运行，如果有多个init container，则逐个运行。当所有的initContainer都成功运行后，k8s才会初始化pod的各种信息，并开始创建和运行应用容器  
2）initContainer中也可以设置资源限制、volume的使用和安全策略2.3.11 Pod的升级和回滚

问题：

pod是怎么与service关联的？  
pod的rc文件中：  
      labels:  
        app: mysql

service定义文件中：    
spec:  
  ports:  
    - port: 3306                           \#Service提供服务的端口号  
  selector:                                \#Service对应的Pod拥有这里定义的标签  
    app: mysql

附：k8s pod定义详解

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