Pod 类型与配置 – Pingk的小世界

Pod 是 Kubernetes 集群中的最小管理单元，其中包含一个或多个应用容器，它们在 Pod 内共享网络配置和存储卷配置。可被看作面向应用的“逻辑主机”，是 Kubernetes 中核心的资源对象。

1. Pod 定义详解

yaml 格式的 Pod 配置文件的标准内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: string
  namespace: strinig
  labels:
  - name: string
  annotations:
  - name: string
spec:
  containers:
  - name: string
    image: string
    imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent]
    command: [string]
    args: [string]
    workingDir: string
    volumeMounts:
    - name: string
      mountPath: string
      readOnly: boolean
    ports:
    - name: string
      containerPort: int
      hostPort: int
      protocol: string
    env:
    - name: string
      value: string
    resources:
      limits:
        cpu: string
        memory: string
      requests:
        cpu: string
        memory: string
    livenessProbe:
      exec:
        command: [string]
      httpGet:
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        httpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:
        port: number
      initialDelaySeconds: 0
      timeoutSeconds: 0
      periodSeconds: 0
      successThreshold: 0
      failureThreshold: 0
    securityContext:
      privileged: false
  restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]
  nodeSelector: object
  imagePullSecrets:
  - name: string
  hostNetwork: false
  volumes:
  - name: string
    emptyDir: {}
    hostPath:
      path: string
    secret:
      secretName: string
      items:
      - key: string
        path: string
    configMap:
      name: string
      items:
      - key: string
        path: string

YAML

上述 yaml 文件中各字段的详细说明见下表：

属性名称	取值类型	是否必选	取值说明
version	String	Required	API 版本号，v1
kind	String	Required	资源类型，pod
metadata	Object	Required	元数据
metadata.name	String	Required	Pod 的名称，命名需要符合 RFC 1035 规范
metadata.namespace	String	Required	Pod 所属的命名空间，默认值为 default
metadata.labels[]	List		自定义标签列表
metadata.annotations[]	List		自定义注解列表
spec	Object	Required	Pod 的详细配置定义
spec.containers[]	List	Required	Pod 中的容器列表
spec.containers[].name	String	Required	容器的名称，命名需要符合 RFC 1035 规范
spec.containers[].image	String	Required	容器的镜像名称
spec.containers[].imagePullPolicy	String		镜像拉取策略，可选值包括：Always、Never、IfNotPresent，默认值为Always。 (1) Always：表示每次都尝试重新拉取镜像。 (2) IfNotPresent：表示若本地镜像已存在，则使用本地的镜像，否则拉取镜像。 (3) Never：表示仅使用本地镜像。另外，如果包含以下设置，系统则将默认设置 “imagePullPolicy=Always”： (1) 不设置imagePullPolicy，也未指定镜像的 tag； (2) 不设置imagePullPolicy，镜像 tag 为 latest； (3) 启用了名为“AlwayspPlllmages” 的准入控制器 (Admission Controller)
spec.containers[].command	List		容器的启动命令列表，如果不指定，则使用镜像内置的启动命令
spec.containers[].args	List		容器的启动命令参数列表
spec.containers[].workingDir	String		容器的工作目录
spec.containers[].volumeMounts[]	List		挂载到容器内的存储卷配置
spec.containers[].volumeMounts[].name	String		引用 Pod 定义的共享存储卷的名称，需要使用volumes[] 部分定义的共享储存卷名称
spec.containers[].volumeMounts[].mountPath	String		存储卷在容器内挂载的绝对路径，应少于512个字符
spec.containers[].volumeMounts[].readOnly	Boolean		是否为只读模式，默认为读写模式
spec.containers[].ports[]	List		容器需要暴露的端口号列表
spec.containers[].ports[].name	String		端口的名称
spec.containers[].ports[].containerPort	Int		容器需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].hostPort	Int		容器所在主机需要监听的端口号，默认与containerPort 相同。在设置 hostPort 时，同一台宿主机将无法启动该容器的第2个副本。
spec.containers[].ports[].protocol	String		端口协议，支持 TCP 和UDP，默认值为TCP
spec.containers[].env[]	List		在容器运行前需要设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name	String		环境变量的名称
spec.containers[].env[].value	String		环境变量的值
spec.containers[].resources	Object		资源限制和资源请求的设置
spec.containers[].resources.limits	Object		资源限制的设置
spec.containers[].resources.limits.cpu	String		CPU 限制，单位为 core数，将用于 docker run –cpu-shares 参数
spec.containers[].resources.limits.memory	String		内存限制，单位可以为MiB、GiB 等，将用于docker run –memory 参数
spec.containers[].resources.requests	Object		资源请求的设置
spec.containers[].resources.requests.cpu	String		CPU 请求，单位为 core数，即容器启动时的初始可用数量
spec.containers[].resources.requests.memory	String		内存请求，单位可以为MiB、GiB 等，即容器启动的初始可用数量
spec.containers[].livenessProbe	Object		对 Pod 内各容器健康检查的设置，在周期性健康检查无响应几次之后，系统将自动重启该容器。可以设置的方法包括：exec、 httpGet和tcpSocket。对一个容器仅需设置一种健康检查方法。
spec.containers[].livenessProbe.exec	Object		对 Pod 内各容器健康检查的设置，采用exec方式
spec.containers[].livenessProbe.exec.command[]	String		采用 exec 方式时需要指定的命令或者脚本
spec.containers[].livenessProbe.httpGet	Object		对 Pod 内各容器健康检查的设置，采用 httpGet 方式，需要指定 path、port
spec.containers[].livenessProbe.tcpSocket	Object		对 Pod 内各容器健康检查的设置，采用 tcpSocket 方式
spec.containers[].livenessProbe.initialDelaySeconds	Number		容器启动完成后首次探测的时间，单位为 s
spec.containers[].livenessProbe.timeoutSeconds	Number		对容器进行健康检查等特响应的超时时间设置，单位为 s，默认值为 1s 。若超过该超时时间，则认为容器不健康
spec.containers[].livenessProbe.periodSeconds	Number		对容器健康检查的定期检查时间设置，单位为 s ，默认 10s 检查一次
spec.restartPolicy	String		Pod 的重启策略，可选值为 Always、OnFailure 默认值为 Always。（1）Always：Pod 一旦终止运行，则无论容器是如何终止的，kubelet都将重启它。（2）OnFailure：只有Pod 以非零退出码终止时，kubelet 才会重启该容器。如果容器正常结束（退出码为0），kubelet 则不会重启它。（3） Never：在 Pod 终止后，kubelet 会将退出码报告给 Master，不会再重启该 Pod。
spec.nodeSelector	Object		设置 Node 的 Label，以key : value 格式指定，Pod 将被调度到具有这些 Label 的Node上。
spec.imagePullSecrets	Object		拉取镜像时使用的Secret 名称，以name : secretkey 格式指定。
spec.hostNetwork	Boolean		是否使用主机网络模式，默认值为 false。设置为”true”时，表示容器使用宿主机网络，不再使用 CNI 网络插件
spec.volumes[]	List		在该 Pod 中定义的存储卷列表
spec.volumes[].name	String		存储卷的名称，在一个Pod 中，每个存储卷都定义了一个名称，命名应符合 RFC 1035 规范。容器定义部分的 spec.containers[].volumeMounts[].name 将引用该共享存储卷的名称。 Volume 的类型包括： emptyDir、hostPath、 gcePersistentDisk、 awsElasticBlockStore、gitRepo、secret、nfs、 iscsi、glusterfs、persistentVolumeClaim、rbd、flexVolume、 cinder、cephfs、flocker、downwardAPI、fc、azureFile、configMap、 vsphereVolume，可以定义多个 Volume，每个Volume 的 name 都保持唯一。
spec.volumes[].emptyDir	Object		类型为 emptyDir 的存储卷，表示与 Pod 同生命周期的一个临时目录，其值为一个空对象: emptyDir:{}
spec.volumes[].hostPath	Object		类型为 hostPath 的存储卷，表示 Pod 容器挂载的宿主机目录，通过 spec.volumes[].hostPath.path 指定
spec.volumes[].hostPath.path	String		类型为 hostPath 的存储卷的宿主机目录
spec.volumes[].secret	Object		类型为 secret 的存储卷，表示挂载集群预定义的 secret 对象到容器内
spec.volumes[].configMap	Object		类型为 configMap 的存储卷，表示挂载集群预定义的 configMap 资源对象的数据到容器内

2. Pod 的基本用法

Pod 可以由一个或多个容器组成，在下面的示例中，名为“frontend”的 Pod 只由一个容器组成：

# frontend-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
  labels:
    name: frontend
spec:
  containers:
  - name: frontend
    image: php:8.2-fpm
    ports:
    - containerPort: 80

YAML

另外一种场景是，当 frontend 和 redis 这两个容器应用为紧耦合的关系，并组合为一个整体对外提供服务时，应将这两个容器封装为一个 Pod 。

# frontend-localredis-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis-php
  labels:
    name: redis-php
spec:
  containers:
  - name: frontend
    image: php:8.2-fpm
    ports:
    - containerPort: 80
  - name: redis
    image: redis
    ports:
    - containerPort: 6379

# 属于同一个 Pod 的多个容器应用之间在相互访问时仅需通过 localhost 就可以通信

YAML

创建上述两个 pod：

kubectl apply -f frontend-pod.yaml
kubectl apply -f frontend-localredis-pod.yaml

ShellScript

查看已创建的 pod：

kubectl get pods
kubectl get pods -o wide

# 查看 pod 详细信息
kubectl describe pod redis-php

ShellScript

删除 pod：

kubectl delete pod <pod_name>

ShellScript

3. Pod 类型

pod 的类型分为普通 pod 和静态 pod 两大类，其中普通 pod 又分为裸部署 pod 和被控制器管理的 pod。

普通 pod：创建 pod 的请求是提交给 Api server 的。
- 裸部署 pod：资源清单里指定的 kind 就是 Pod ，与任何控制器资源都无关，没有自愈等由控制器实现的相关功能。
- 被控制器管理的 pod：可通过控制器实现自愈或者自己定制的相关功能。
静态pod：直接通过配置文件或 HTTP 的方式交给 kubelet 创建的 pod ，不通过 API Server 创建。

创建静态 pod 有两种方式：

基于本地配置文件
基于网络上的配置文件

1、基于本地配置文件

需要在 kubelet 的主配置文件中设置 staticPodPath (在比较旧的 Kubernetes 版本中也可以通过命令行参数 -pod-manifest-pth 进行配置，该命令行参数将被逐渐奔用），指定 kubelet 需要监控的配置文件所在的目录，kubelet 会定期扫描该目录，并根据该目录下的 .yaml 或 json 文件创建静态 Pod。

注意：kubelet 在扫描文件时会忽略以“.”开头的隐藏文件。

kubelet 的默认 staticPodPath 为 /etc/kubernetes/manifests ，如果想修改为其他路径可修改该字段为 staticPodPath: /xxxx。在配置文件中如果该字段不存在，可以手动添加该字段，后重启 kubelet。

2、基于网络上的配置文件

基本同上，只需将 staticPodPath 指向一个 URL 路径，例如：staticPodPath: http://example.com/static-pods。