学习笔记十四：K8S最小调度单元POD概述

K8S最小调度单元POD概述

  • k8s核心资源Pod介绍
    • Pod是什么
      • Pod如何管理多个容器
      • Pod网络
      • Pod存储
      • 代码自动发版更新
      • 收集业务日志
    • Pod工作方式
      • 自主式Pod
      • 控制器管理的Pod(防误删除)
  • 如何基于Pod运行应用

k8s核心资源Pod介绍

K8s官方文档：https://kubernetes.io/
K8s中文官方文档： https://kubernetes.io/zh/
K8s Github地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes
Pod资源对应的官方文档：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/pods/

Pod是什么

Pod是Kubernetes中的最小调度单元，k8s是通过定义一个Pod的资源，然后在Pod里面运行容器，容器需要指定一个镜像，这样就可以用来运行具体的服务。一个Pod封装一个容器（也可以封装多个容器），Pod里的容器共享存储、网络等。也就是说，应该把整个pod看作虚拟机，然后每个容器相当于运行在虚拟机的进程。

在这里插入图片描述

Pod是需要调度到k8s集群的工作节点来运行的，具体调度到哪个节点，是根据scheduler调度器实现的。
pod相当于一个逻辑主机–比方说我们想要部署一个tomcat应用，如果不用容器，我们可能会部署到物理机、虚拟机或者云主机上，那么出现k8s之后，我们就可以定义一个pod资源，在pod里定义一个tomcat容器，所以pod充当的是一个逻辑主机的角色。

Pod如何管理多个容器

Pod中可以同时运行多个容器。同一个Pod中的容器会自动的分配到同一个 node 上。同一个Pod中的容器共享资源、网络环境，它们总是被同时调度，在一个Pod中同时运行多个容器是一种比较高级的用法，只有当你的容器需要紧密配合协作的时候才考虑用这种模式。例如，你有一个容器作为web服务器运行，需要用到共享的volume，有另一个“sidecar”容器来从远端获取资源更新这些文件。

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一些Pod有init容器和应用容器。 在应用程序容器启动之前，运行初始化容器。

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Pod网络

Pod是有IP地址的，假如pod不是共享物理机ip，由网络插件（calico、flannel、weave）划分的ip，每个pod都被分配唯一的IP地址

  • Kubernetes中容器共享的方式
    在k8s中，启动Pod时，会先启动⼀个pause 的容器，然后将后续的所有容器都 "link 到这个pause 的容器，以实现⽹络共享。
    在这里插入图片描述

Pod存储

创建Pod的时候可以指定挂载的存储卷。 POD中的所有容器都可以访问共享卷，允许这些容器共享数据。 Pod只要挂载持久化数据卷，Pod重启之后数据还是会存在的。
在这里插入图片描述

代码自动发版更新

假如生产环境部署了一个go的应用，而且部署了几百个节点，希望这个应用可以定时的同步最新的代码，以便自动升级线上环境。这时，我们不希望改动原来的go应用，可以开发一个Git代码仓库的自动同步服务，然后通过Pod的方式进行编排，并共享代码目录，就可以达到更新java应用代码的效果。

在这里插入图片描述

收集业务日志

某服务模块已经实现了一些核心的业务逻辑，并且稳定运行了一段时间，日志记录在了某个目录下，按照不同级别分别为 error.log、access.log、warning.log、info.log，现在希望收集这些日志并发送到统一的日志处理服务器上。
这时我们可以修改原来的服务模块，在其中添加日志收集、发送的服务，但这样可能会影响原来服务的配置、部署方式，从而带来不必要的问题和成本，也会增加业务逻辑和基础服务的藕合度。
如果使用Pod的方式，通过简单的编排，既可以保持原有服务逻辑、部署方式不变，又可以增加新的日志收集服务。
而且如果我们对所有服务的日志生成有一个统一的标准，或者仅对日志收集服务稍加修改，就可以将日志收集服务和其他服务进行Pod编排，提供统一、标准的日志收集方式。
这里的“核心业务服务”、“日志收集服务”分别是一个镜像，运行在隔离的容器环境中。

在这里插入图片描述

Pod工作方式

在K8s中，所有的资源都可以使用一个yaml文件来创建，创建Pod也可以使用yaml配置文件。或者使用kubectl run在命令行创建Pod（不常用）。

自主式Pod

所谓的自主式Pod，就是直接定义一个Pod资源，如下：

vim pod-tomcat.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: tomcat-testnamespace: defaultlabels:app:  tomcat
spec:containers:- name:  tomcat-javaports:- containerPort: 8080image: tomcat/tomcat-8.5-jre8:v1imagePullPolicy: IfNotPresent

导入镜像 把tomcat.tar.gz上传到k8snode1和k8snode2节点，手动解压：
链接：https://pan.baidu.com/s/1BGUFkkwFnZ-OF80weq0pQQ?pwd=r6ri
提取码：r6ri

ctr -n=k8s.io images import  tomcat.tar.gz

更新资源清单文件

kubectl apply -f pod-tomcat.yaml

查看pod是否创建成功

kubectl get pods -o wide -l app=tomcat

但是自主式Pod是存在一个问题的，假如我们不小心删除了pod：

kubectl delete pods tomcat-test

查看pod是否还在

kubectl get pods -l app=tomcat

结果是空，说明pod已经被删除了
通过上面可以看到，如果直接定义一个Pod资源，那Pod被删除，就彻底被删除了，不会再创建一个新的Pod，这在生产环境还是具有非常大风险的，所以今后我们接触的Pod，都是控制器管理的。

控制器管理的Pod(防误删除)

常见的管理Pod的控制器：Replicaset、Deployment、Job、CronJob、Daemonset、Statefulset。
控制器管理的Pod可以确保Pod始终维持在指定的副本数运行。
如，通过Deployment管理Pod

解压镜像：把nginx.tar.gz上传到k8snode1和k8snode2节点
链接：https://pan.baidu.com/s/1EDLQ8Zt9goRFEo9K83Ufwg?pwd=qv3q
提取码：qv3q

ctr -n=k8s.io images import  nginx.tar.gz

vim nginx-deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-testlabels:app: nginx-deploy
spec:selector:matchLabels:app: nginxreplicas: 2template:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: my-nginximage: nginx/nginx:v1imagePullPolicy: IfNotPresentports:- containerPort: 80

更新资源清单文件

kubectl apply -f nginx-deploy.yaml

查看Deployment

kubectl get deploy -l app=nginx-deploy

查看Replicaset

kubectl get rs -l app=nginx

查看pod

kubectl get pods -o wide -l app=nginxNAME                           READY   STATUS        IP                     
nginx-test-75c685fdb7-6d4lx    1/1     Running       10.244.102.69   
nginx-test-75c685fdb7-9s95h    1/1     Running       10.244.102.68

删除nginx-test-75c685fdb7-9s95h这个pod

kubectl delete pods nginx-test-75c685fdb7-9s95h

kubectl get pods -o wide -l app=nginx
NAME                           READY   STATUS              IP                        
nginx-test-75c685fdb7-6d4lx    1/1       Running            10.244.102.69   
nginx-test-75c685fdb7-pr8gh    1/1      Running             10.244.102.70

发现重新创建一个新的pod是nginx-test-75c685fdb7-pr8gh
通过上面可以发现通过deployment管理的pod，可以确保pod始终维持在指定副本数量

可以通过指定配置文件删除对应pod

 kubectl delete -f nginx-deploy.yaml

如何基于Pod运行应用

创建pod流程：

在这里插入图片描述

kubectl apply -f nginx-deploy.yaml->找到config文件，基于config文件指定的用户访问指定的集群，这样就找到了apiserver

  • 通过 kubectl 命令向 apiserver 提交创建pod的请求，apiserver接收到pod创建请求后，会将pod的属性信息(metadata)写入etcd。
  • apiserver触发watch机制准备创建pod，信息转发给调度器scheduler，调度器使用调度算法选择node，调度器将node信息给apiserver，apiserver将绑定的node信息写入etcd
  • apiserver又通过watch机制，调用kubelet，指定pod信息，调用容器运行时创建并启动pod内的容器。
  • 创建完成之后反馈给kubelet, kubelet又将pod的状态信息给apiserver,apiserver又将pod的状态信息写入etcd。

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