Pod

# 简介

**Pod（容器组）是Kubernetes中最小的部署单元，它包含一个或多个紧密关联的容器，是Kubernetes调度的基本单位，用于运行应用程序的实例。**

**Pod 提供了一种灵活的方式来组织和管理容器化应用程序的实例。通过Pod，Kubernetes能够更好地管理应用程序的生命周期、调度和健康状态，从而实现高可用性和可靠性。**

**Pod的重要特点和概念：**

1. 多个容器：Pod可以包含一个或多个容器，这些容器共享网络和存储空间，并在同一主机上运行。

2. 生命周期：Pod是临时的，它可以被创建、删除或重新调度。Pod内的容器通常作为一个整体来管理。

3. 共享资源：Pod内的容器共享相同的网络命名空间和存储卷，它们可以通过本地主机上的localhost进行通信。

4. 调度：Kubernetes调度器负责将Pod调度到集群中的节点上，并确保Pod内的容器能够正常运行。

5. 健康检查：Kubernetes可以监视Pod的健康状态，并在需要时重新启动容器或整个Pod。

6. 标签和注释：Pod可以使用标签和注释来帮助组织和管理资源，并与其他资源进行关联。

7. 控制器：通常Pod是通过控制器（如Deployment、StatefulSet等）来创建和管理的，控制器负责确保Pod的副本数符合预期，并处理Pod的更新和扩缩容等操作。

![](/media/202406/2024-06-18_131815_5206810.45494094614787306.png)

# Pod创建

启动pod指定：名称/镜像及版本/端口
```asp
kubectl run nginx --image=nginx --port=80
```

# Pod查看
```asp
kubectl get pods
```
```asp
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-6d48c9bcb8-rlcf2   1/1     Running   0          27s
```
查看pod详细信息
```asp
kubectl get pod -o wide
```
```asp
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-6d48c9bcb8-42kg2   1/1     Running   0          45s   10.244.166.133   node1   <none>           <none>
```
查看pod日志
```asp
kubectl describe pod nginx-6d48c9bcb8-42kg2
```

# Pod删除
基于delete命令删除（删除后资源管理器会重新创建一个新的pod，彻底删除需要删除pod控制器）
```asp
kubectl delete pods nginx-6d48c9bcb8-42kg2
```
# Pod控制器
查看pod控制器
```asp
kubectl get deployment
```
```asp
NAME     READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx    1/1     1            1           24m
```
删除pod控制器
```asp
kubectl delete deployment nginx
```

# Pod-基于Yaml管理

创建pod-nginx.yaml
```asp
cat <<EOF> pod-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.17.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP
EOF
```
pod启动（yaml启动的pod没有pod控制器）
```asp
kubectl create -f pod-nginx.yaml
```
pod查看
```asp
kubectl get pod
```
```asp
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          15s
```
pod删除
```asp
kubectl delete -f pod-nginx.yaml
```
pod-yaml清单：
```asp
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TCP
    env:   #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、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:     #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 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: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged: false
  restartPolicy: [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: string
  hostNetwork: 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: string
        path: string
    configMap:         #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
      name: string
      items:
      - key: string
        path: string
```
查看资源类型为pod的可配置项
```asp
kubectl explain pod
```
查看资源类型为Pod的metadata的属性的可配置项
```asp
kubectl explain pod.metadata
```

在kubernetes中基本所有资源的一级属性都是一样的，主要包含5个部分：
```asp
- apiVersion	<string>：版本，有kubernetes内部定义，版本号必须用kubectl api-versions查询。
- kind  		<string>：类型，有kubernetes内部定义，类型必须用kubectl api-resources查询。
- metadata  	<Object>：元数据，主要是资源标识和说明，常用的有name、namespace、labels等。
- spec  		<Object>：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		<Object>：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
```asp
- containers	<[]Object>：容器列表，用于定义容器的详细信息。
- nodeName  	<String>：  根据nodeName的值将Pod调度到指定的Node节点上。
- nodeSelector  <map[]> ：  根据NodeSelector中定义的信息选择该Pod调度到包含这些Label的Node上。
- hostNetwork   <boolean>： 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上面挂载的存储信息。
- restartPolicy <string>：  重启策略，表示Pod在遇到故障的时候的处理策略。
```

# imagePullPolicy

imagePullPolicy用于设置镜像拉取的策略，支持配置三种拉取策略：
- Always：总是从远程仓库拉取镜像
- IfNotPresent：本地有使用本地镜像，本地没有从远程仓库拉取镜像
- Never：只使用本地镜像，从不去远程仓库拉取，本地没有就报错

创建pod-imagepullpolicy.yaml
```asp
cat <<EOF> pod-imagepullpolicy.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-imagepullpolicy
  labels:
    user: done
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.111
      imagePullPolicy: Never	#用于设置镜像的拉取策略
EOF
```
启动
```asp
kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml
```
查看（本地镜像没有指定的nginx版本，status状态为ErrImageNeverPull ）
```asp
kubectl get -f pod-imagepullpolicy.yaml
```
```asp
NAME                  READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod-imagepullpolicy   0/1     ErrImageNeverPull   0          5s
```
删除
```asp
kubectl delete -f pod-imagepullpolicy.yaml
```

# command

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的配置。

创建pod-command.yaml

> command说明：
"/bin/sh","-c"：使用sh执行命令。
touch /tmp/hello.txt：创建一个/tmp/hello.txt的文件。
while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt;sleep 3;done：每隔3秒，向文件写入当前时间

```asp
cat <<EOF> pod-command.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-command
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: busybox:1.30
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt;sleep 3;done;"]
EOF
```
启动
```asp
kubectl create -f pod-command.yaml
```
查看
```asp
kubectl get -f pod-command.yaml
```
```asp
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-command   1/1     Running   0          2s
```
进入容器内部查看执行command创建的hello.txt
```asp
kubectl exec pod-command -it -c busybox /bin/sh
```
```asp
cat /tmp/hello.txt
```
删除
```asp
kubectl delete -f pod-command.yaml
```

# ENV

此种方式不推荐，推荐将这些配置单独存储在配置文件中

创建pod-env.yaml
```asp
cat <<EOF> pod-env.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-env
spec:
  containers:
    - name: nginx # 容器名称
      image: nginx:1.17.1 # 容器需要的镜像地址
      imagePullPolicy: IfNotPresent # 设置镜像拉取策略
    - name: busybox # 容器名称
      image: busybox:1.30 # 容器需要的镜像地址
      command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt;sleep 3;done;"]
      env:
        - name: "username"
          value: "admin"
        - name: "password"
          value: "123456"
EOF
```
启动
```asp
kubectl create -f pod-env.yaml
```
查看
```asp
kubectl get -f pod-env.yaml
```
```asp
NAME      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod-env   0/1     Completed   0          2s
```
进入容器内部查看执行command创建的变量
```asp
kubectl exec -it pod-env -c busybox -it /bin/sh
```
```asp
echo $username
```
```asp
echo $password
```
删除
```asp
kubectl delete -f pod-env.yaml
```

# 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”

创建pod-ports.yaml
```asp
cat <<EOF> pod-ports.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-ports
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - name: nginx-port
          containerPort: 80
          protocol: TCP
EOF
```

启动
```asp
kubectl create -f pod-ports.yaml
```
查看
```asp
kubectl get -f pod-ports.yaml
```
```asp
NAME      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod-env   0/1     Completed   0          2s
```
查看容器及端口
```asp
kubectl describe pod pod-ports
```
删除
```asp
kubectl delete -f pod-ports.yaml
```
# Resources

容器中的程序要运行，会占用一定的资源，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的资源，导致其他的容器无法运行。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，它有两个子选项：
- limits：用于限制运行的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。

创建pod-resoures.yaml文件，内容如下：
>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。
```asp
cat <<EOF> pod-resource.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-resources
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - name: nginx-port
          containerPort: 80
          protocol: TCP
      resources:
        limits:
          cpu: "2"
          memory: "10Gi"
        requests:
          cpu: "1"
          memory: "10Mi"
EOF
```

启动
```asp
kubectl create -f pod-resource.yaml
```
查看
```asp
kubectl get -f pod-resource.yaml
```
```asp
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-resources   1/1     Running   0          2s
```
查看容器及端口
```asp
kubectl describe pod pod-resource
```
删除
```asp
kubectl delete -f pod-resource.yaml
```