1-Pod概述

1、Pod概述

  • 每个Pod都有一个Pause容器,也称为“根容器”。除了Pause容器,每个Pod还包含一个或多个业务容器。
  • Pod中的容器共用pause容器的网络栈和存储卷。同一个pod中的两个容器只要localhost:端口就可以互相访问,同一个pod中端口不能重复
  • 每个Pod都分配了唯一的IP地址,称之为Pod IP,一个Pod里的多个容器共享Pod IP地址
  • K8S中,一个Pod里的容器与另外主机上的Pod容器能够直接通信。

2、静态 Pod(Static Pod)

  • 静态 Pod 不通过 API Server 创建,也不会存储在 etcd 中
  • 由某个 Node 上的 kubelet 直接管理,配置来源于本地文件(如 /etc/kubernetes/manifests/)
  • 只会在当前 Node 上运行,不会被调度到其他节点
# kubelet 通过参数指定静态 Pod 路径(示例)
--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests
  • 特点:
    • 不依赖调度器(scheduler)
    • kubelet 负责创建、监控、重启
    • Pod 崩溃后会自动重建
    • API Server 中可以看到“镜像 Pod”(mirror pod),但不能直接管理

配置文件方式创建静态 Pod

  • 通过 kubelet 配置 staticPodPath,指定本地目录
  • kubelet 会周期性扫描该目录,根据 .yaml/.json 文件创建 Pod
# 查看 kubelet 配置文件位置
systemctl status kubelet

# 常见参数
--config=/var/lib/kubelet/config.yaml
  • 修改 kubelet 配置:
vim /var/lib/kubelet/config.yaml

# 指定静态 Pod 目录
staticPodPath: /etc/kubelet.d/
  • 重启 kubelet 生效:
systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet
  • 创建静态 Pod(放入指定目录):
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-nginx-pod
  labels:
    app: static-nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

删除静态 Pod

  • 静态 Pod 不能通过 API Server 删除
  • 如果用 kubectl delete pod,Pod 会被 kubelet 自动重建
# 正确方式:删除本地文件。kubelet 会检测文件变化并删除 Pod
rm -f /etc/kubelet.d/static-nginx-pod.yaml

HTTP 方式创建静态 Pod

  • kubelet 支持从远程 URL 拉取 Pod 定义文件,与本地文件方式原理一致
# kubelet 启动参数
--manifest-url=http://example.com/pod.yaml

常见静态 Pod

  • Kubernetes 核心组件通常以静态 Pod 运行:
  • 原因:不依赖 API Server,节点启动即可运行(自举能力)
    • etcd
    • kube-apiserver
    • kube-controller-manager
    • kube-scheduler

3、普通 Pod(Normal Pod)

  • 通过 API Server 创建(如 kubectl、控制器)
  • Pod 信息会存储在 etcd 中
  • 创建流程:
    • 提交到 API Server
    • 写入 etcd
    • scheduler 调度到某个 Node(Binding)
    • kubelet 创建并运行容器(containerd / Docker)
  • 特点:
    • 受调度器管理
    • 支持控制器(Deployment / StatefulSet 等)
    • 可以跨节点调度
    • 生命周期由控制器或用户管理

4、两种pod的核心区别

  • 调度方式:
    静态 Pod:不经过 scheduler
    普通 Pod:必须经过 scheduler 调度
  • 管理方式:
    静态 Pod:kubelet 本地管理
    普通 Pod:API Server + 控制器管理
  • 存储位置:
    静态 Pod:本地文件
    普通 Pod:etcd
  • 使用场景:
    静态 Pod:常用于部署核心组件(如 kube-apiserver、etcd)
    普通 Pod:业务应用运行

K8S 中的三种 IP

  • Node IP:Node 节点的 IP 地址(宿主机网卡 IP)
  • Pod IP:Pod 的 IP 地址(由 CNI 分配,容器共享该 IP)
  • Cluster IP:Service 的 IP(虚拟 IP,仅在集群内部访问)

Node IP

  • Node 的真实网络 IP(物理机或虚拟机 IP)
  • 用于节点之间通信,以及外部访问节点(如 SSH)
  • Pod 会运行在 Node 上,但不会直接使用 Node IP

Pod IP

  • 每个 Pod 都有一个独立 IP,由 CNI 网络插件分配(如 Calico、Flannel)
  • Pod 内多个容器共享同一个 IP(同一网络命名空间)
  • 特点:集群内唯一,可直接互相通信(无 NAT),生命周期随 Pod 销毁而消失

Cluster IP

  • Service 的虚拟 IP,由 Kubernetes 分配
  • 用于访问一组 Pod(负载均衡入口)
  • 特点:只能在集群内部访问、不绑定具体 Pod、通过 kube-proxy(iptables/ipvs)转发到后端 Pod

pod容器共享volume

  • 同一个 Pod 中的多个容器可以共享 Pod 级别的 Volume
  • Volume 在 Pod 级别定义,在各个容器中通过 volumeMounts 挂载到不同目录,多容器之间实现数据共享,生命周期与 Pod 一致
  • 在下面的例子中,在Pod内包含两个容器:nginx和busybox,在Pod级别设置Volume“app-logs”,用于nginx向其中写日志文件,busybox读日志文件。配置文件pod-volume-applogs.yaml的内容如下:
  • 这里设置的Volume名为app-logs,类型为emptyDir,挂载到nginx容器内的/var/log/nginx/目录,同时挂载到busybox容器内的/log/目录。
  • nginx容器在启动后会向/var/log/nginx/目录写文件,busybox容器就可以读取其中的文件了。

emptyDir 共享示例

  • 使用 emptyDir 实现容器间文件共享(典型 sidecar 模式)
    • emptyDir 特性:Pod 创建时生成,Pod 删除即销毁
    • 存储介质:默认为Node 磁盘,可配置为内存(emptyDir: { medium: Memory })
    • 使用场景:sidecar 日志收集,临时数据共享,缓存数据
  • 一个容器写日志,另一个容器读取日志
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: busybox-nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: busybox-nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: busybox-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: app-logs
        emptyDir: {}
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        volumeMounts:
        - name: app-logs
          mountPath: /var/log/nginx/
      - name: busybox
        image: busybox:1.28
        command: ["sh", "-c", "tail -f /log/error.log"]
        volumeMounts:
        - name: app-logs
          mountPath: /log/

pod定义的完整yaml文件

apiVersion: v1              #必选,版本号,例如v1
kind: Pod                   #必选,Pod
metadata:                   #必选,元数据
  name: string              #必选,Pod名称
  namespace: string         #必选,Pod所属的命名空间
  labels:                   #自定义标签
    - name: string          #自定义标签名字
  annotations:              #自定义注释列表
    - 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:Alawys表示总是下载镜像,IfnotPresent表示优先使用本地镜像,否则下载镜像,Nerver表示仅使用本地镜像
    command: [string]       #容器的启动命令列表。如不指定,则使用镜像打包时指定的启动命令
    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,需要使用volumes[]部分定义的卷名
      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,默认值为读写模式
    ports:                  #需要暴露的端口号列表
    - 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。设置hostPort 时,同一台宿主机将无法启动该容器的第2 份副本
      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:              #资源限制和资源请求的设置
      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,单位为core数,容器启动的初始可用数量
        memory: string      #内存请求,单位可以为Mib、Gib,容器启动的初始可用数量
    livenessProbe:          #对Pod内个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,检查方法有exec、httpGet和tcpSocket,对一个容器只需设置其中一种方法即可
      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              #http服务器上的访问URI
        port: number              #容器上要访问端口号或名称
        host: string              #要连接的主机名,默认为Pod的IP,可以在http request head中设置host头部。
        scheme: string            #用于连接host的协议,默认为HTTP
        HttpHeaders:              #自定义HTTP请求headers,HTTP允许重复headers
        - 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    #容器启动后要等待多少秒后探针才开始工作(单位是秒),默认是0秒,最小值是0
      timeoutSeconds: 1         #探针执行检测请求后,等待响应的超时时间(单位是秒),默认为1s,最小值是 1
      periodSeconds: 10         #执行探测的时间间隔(单位是秒),默认为10s,最小值是1
      successThreshold: 1       #(失败-->就绪)探针检测失败后认为成功的最小连接成功次数,默认为1s,最小值为1s。(在Liveness和startupProbe探针中必须为1s)
      failureThreshold: 3       #(就绪-->失败)探测失败的重试次数,重试一定次数后将认为失败,默认为3s,最小值为1s。(在readiness探针中,Pod会被标记为未就绪)
  securityContext:
    privileged:false
  restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]    #Pod的重启策略。Always(默认值)表示一旦不管以何种方式终止运行,kubelet都将重启。OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启。Nerver表示Pod终止后,kubelet将退出码报告给Master,不会再重启该Pod
  nodeSelector: obeject   #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上,以key:value的格式指定
  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,不再使用Docker网桥,该Pod将无法在同一台宿主机上启动第2个副本。
  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)。容器定义部分的containers[].volumeMounts[].name将引用该共享存储卷的名称。可以定义多个volume ,每个volume的name保持唯一。
    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secre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
posted @ 2024-05-10 10:25  立勋  阅读(64)  评论(0)    收藏  举报