Pod是kubernetes中最小的资源管理组件,Pod也是最小化运行容器化应用的资源对象。
一个Pod代表着集群中运行的一个进程。
kubernetes中其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展Pod功能的,例如,用于管理Pod运行的StatefulSet和Deployment等控制器对象,用于暴露Pod应用的Service和Ingress对象,为Pod提供存储的PersistentVolume存储资源对象等。
在Kubrenetes集群中Pod有如下两种使用方式:
- 一个Pod中运行一个容器。
“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法;在这种使用方式中,你可以把Pod想象成是单个容器的封装,kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器。
- 在一个Pod中同时运行多个容器。
一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器,它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位,比如一个容器共享文件,另一个“sidecar”容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理。
一个Pod下的容器必须运行于同一节点上。现代容器技术建议一个容器只运行一个进程,该进程在容器中PID命令空间中的进程号为1,可直接接收并处理信号,进程终止时容器生命周期也就结束了。若想在容器内运行多个进程,需要有一个类似Linux操作系统init进程的管控类进程,以树状结构完成多进程的生命周期管理。
运行于各自容器内的进程无法直接完成网络通信,这是由于容器间的隔离机制导致,k8s中的Pod资源抽象正是解决此类问题
Pod对象是一组容器的集合,这些容器共享Network、UTS及IPC命令空间,
注:命名空间有 UTS主机名(Hostname)与域名(Domain Name)的隔离、IPC(进程间通信的机制)、NETWORK(网络)、pid(进程号)、MOUNT(挂载)、USER(用户)
因此具有相同的域名、主机名和网络接口,并可通过IPC直接通信。
Pod资源中针对各容器提供网络命令空间等共享机制的是底层基础容器pause,
基础容器(也可称为父容器)pause就是为了管理Pod容器间的共享操作,
这个父容器需要能够准确地知道如何去创建共享运行环境的容器,还能管理这些容器的生命周期。为了实现这个父容器的构想,kubernetes中,用pause容器来作为一个Pod中所有容器的父容器。这个pause容器有两个核心的功能,
一是它提供整个Pod的Linux命名空间的基础,
二来启用PID命名空间,它在每个Pod中都作为PID为1进程(init进程),并回收僵尸进程。
pause容器使得Pod中的所有容器可以共享两种资源:网络和存储。
- 网络:
每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址。Pod中的所有容器共享网络空间,包括IP地址和端口。Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。Pod中的容器与外界通信时,必须分配共享网络资源(例如使用宿主机的端口映射)。
- 存储:
Pod可以指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的Volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源,以防容器重启后文件丢失。
1.2.1、paues容器提供的功能
kubernetes中的pause容器主要为每个容器提供以下功能:
- 在pod中担任Linux命名空间(如网络命令空间)共享的基础;
- 启用PID命名空间,开启init进程。
- 协调他的容器生命周期
- 提供健康检查和生存探针
1.3.1、Kubernetes设计这样的Pod概念和特殊组成结构有什么用意??
原因一:在一组容器作为一个单元的情况下,难以对整体的容器简单地进行判断及有效地进行行动。比如,一个容器死亡了 那么引入与业务无关的Pause容器作为Pod的基础容器,以它的状态代表着整个容器组的状态,这样就可以解决该问题。(作为一组,整体业务的感觉)
原因二:Pod里的多个应用容器共享Pause容器的IP,共享Pause容器挂载的Volume,这样简化了应用容器之间的通信问题,也解决了容器之间的文件共享问题。(解决两个问题网络和文件共享)
1.3.2、通常把Pod分为两类
- 自主式Pod
这种Pod本身是不能自我修复的,当Pod被创建后(不论是由你直接创建还是被其他Controller),都会被Kuberentes调度到集群的Node上。直到Pod的进程终止、被删掉、因为缺少资源而被驱逐、或者Node故障之前这个Pod都会一直保持在那个Node上。Pod不会自愈。如果Pod运行的Node故障,或者是调度器本身故障,这个Pod就会被删除。同样的,如果Pod所在Node缺少资源或者Pod处于维护状态,Pod也会被驱逐。
kubectl run yc-pod --image=nginx:1.18 --port=80
- 控制器管理的Pod
Kubernetes使用更高级的称为Controller的抽象层,来管理Pod实例。Controller可以创建和管理多个Pod,提供副本管理、滚动升级和集群级别的自愈能力。例如,如果一个Node故障,Controller就能自动将该节点上的Pod调度到其他健康的Node上。虽然可以直接使用Pod,但是在Kubernetes中通常是使用Controller来管理Pod的。
kubectl create deployment pod-yc --image=nginx:1.18 --port=80 --replicas=2
1.4.1、容器的分类
- 基础容器(infrastructure container)
维护整个 Pod 网络和存储空间
node 节点中操作
启动一个Pod时,k8s会自动启动一个基础容器
每次创建 Pod 时候就会创建,运行的每一个Pod都有一个 pause-amd64 的基础容器自动会运行,对于用户是透明的
- 初始化容器(initcontainers)
Init容器必须在应用程序容器启动之前运行完成,而应用程序容器是并行运行的,所以Init容器(串行)能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法。
Init 容器与普通的容器非常像,除了以下两点:
- Init 容器总是运行到成功完成为止
- 每个 Init 容器都必须在下一个 Init 容器启动之前成功完成启动和退出,如果 Pod 的 Init 容器失败,k8s 会不断地重启该 Pod,直到 Init 容器成功为止。然而,如果 Pod 对应的重启策略(restartPolicy)为 Never,它不会重新启动。
- 应用容器(Maincontainer)
并行的,应用容器(业务容器/main container):提供应用程序业务
1.4.2、Init 的容器作用
①、Init 容器可以安全地运行这些工具,避免这些工具导致应用镜像的安全性降低。
②、应用镜像的创建者和部署者可以各自独立工作,而没有必要联合构建一个单独的应用镜像。
③、Init 容器能以不同于Pod内应用容器的文件系统视图运行。因此,Init容器可具有访问 Secrets 的权限,而应用容器不能够访问。
④、由于 Init 容器必须在应用容器启动之前运行完成,因此 Init 容器提供了一种机制来阻塞或延迟应用容器的启动,直到满足了一组先决条件。一旦前置条件满足,Pod内的所有的应用容器会并行启动。
以下是官网的示例,https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/pods/init-containers/
应用容器是并行启动的,以下是一个例子
这个例子是定义了一个具有 2 个 Init 容器的简单 Pod。 第一个等待 myservice 启动, 第二个等待 mydb 启动。 一旦这两个 Init容器都启动完成,Pod 将启动 spec 中的应用容器。
vim /opt/myapp.yaml
kubectl apply -f myapp.yaml
kubectl get pods|grep myapp

发现卡在Init那边了,解决办法
①、先describe
kubectl describe pod myapp-pod

②、看log
kubectl logs myapp-pod -c init-myservice

一直说无法解析
kubectl get svc
发现没有myservice

拿就创建
kubectl expose pod myapp-pod --port=80 --target-port=80 --name=myservice --type=NodePort

以此类推检查检查并且解决。
kubectl describe pod myapp-pod
![]()
kubectl logs myapp-pod -c init-mydb

用声明式去改
vim mydb.yaml
kubectl get pods|grep myapp
kubectl apply -f /opt/mydbsvc.yaml

特别说明:
在Pod启动过程中,Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出。
如果由于运行时或失败退出,将导致容器启动失败,它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。
如果Pod的restartPolicy设置为Always,Init容器失败时会使用RestartPolicy策略。
在所有的Init容器没有成功之前,Pod将不会变成Ready状态。Init容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化中的Pod处于Pending状态,但应该会将Initializing状态设置为true。
如果Pod重启,所有Init容器必须重新执行。
对Init容器spec的修改被限制在容器image字段,修改其他字段都不会生效。更改Init容器的image字段,等价于重启该Pod。
Init容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe,因为Init容器无法定义不同于完成(completion)的就绪(readiness)之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行。
在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一;与任何其它容器共享同一个名称,会在验证时抛出错误。
1.4.3、镜像拉取策略(image PullPolicy)
Pod 的核心是运行容器,必须指定容器引擎,比如 Docker,启动容器时,需要拉取镜像,k8s 的镜像拉取策略可以由用户指定:
1、IfNotPresent:在镜像已经存在的情况下,kubelet 将不再去拉取镜像,仅当本地缺失时才从仓库中拉取(没有去找)
2、Always:每次创建 Pod 都会重新拉取一次镜像(只下远程)
3、Never:Pod 不会主动拉取这个镜像,仅使用本地镜像。(只用本地)
注意默认规则如下:
- 对于标签为“:latest”的镜像文件或无标签,其默认的镜像获取策略即为“Always”;
- 而对于其他标签的镜像,其默认策略则为“IfNotPresent”。
官方示例:
以下以Always为例子

查看
kubectl get pod |grep pod-test1
我们可以发现在不断的重启

此时 Pod 的状态异常,原因是 echo 执行完进程终止,容器生命周期也就结束了
kubectl edit pod pod-test1
kubectl describe pod pod-test1

可以发现 Pod 中的容器在生命周期结束后,由于 Pod 的重启策略为 Always,容器再次重启了,并且又重新开始拉取镜像
删除原有的资源
kubectl delete -f /opt/demo1.yaml
修改 pod1.yaml 文件
cd /opt/demo
vim pod1.yaml
改变之后更新资源
kubectl apply -f /opt/demo1.yaml
查看 Pod 状态
kubectl get pod pod-test1 -owide
kubectl edit pod-test1
有标签默认ifnotpresent

其他,这里就不举例,差不多
拉取策略为Never,是默认拉取本地的镜像,由于本地没有Ninx:1.18镜像,所以pod启动失败
1.4.4、重启策略(restartPolicy)
当 Pod 中的容器退出时通过节点上的 kubelet 重启容器。适用于 Pod 中的所有容器。
1、Always:当容器终止退出后,总是重启容器,默认策略
2、OnFailure:当容器异常退出(退出状态码非0)时,重启容器;正常退出则不重启容器
3、Never:当容器终止退出,从不重启容器。
注意:K8S 中不支持重启 Pod 资源,只有删除重建
1.4.4.1、实验
kubectl edit pod pod-test1
我们之前一直重启就是因为这个
示例
vim /opt/pod3.yaml
kubectl apply -f /opt/pod3.yaml
当容器终止退出后,总是重启容器,默认策略

kubectl delete -f /opt/pod3.yaml
重新编写
vim /opt/pod3.yaml
注意:restartpolicy和container是同一个级别的
kubectl apply -f /opt/pod3.yaml
过一段时间

不会恢复
kubectl get pods |grep foo

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