1、容器、Pod是什麼

　　容器是一個獨立的環境，我們在其中打包應用程序及其依賴項。通常，容器運行單個進程，每個容器都有一個IP地址，可以附加捲並控制CPU和內存資源等。所有這些都是通過命名空間和控制組的概念發生的。

　　Kubernetes是一個用於部署、擴展和管理容器化應用程序的容器編排系統，它有自己的容器運行方式。其中，Pod是Kubernetes中最小的可部署單元，代表應用程序的單個實例。

　　比如，如果想運行Nginx應用程序，就可以在Pod中運行。與容器的區別：容器是一個單一的單元，而一個Pod可以包含多個容器。可以將Pod視為將一個或多個容器容納在一起的盒子。Pod提供更高級別的抽象，允許將多個容器作為一個單元管理。這裏不再是每一個容器一個IP，而是Pod整體獲取一個IP，然後Pod內的多個不同容器互相之間，用localhost通信。

 　　1）Pod內所有容器共享以下Linux命名空間：

  • 網絡命名空間：統一IP、端口範圍、路由規則；
  • IPC命名空間：支持進程間通信（信號、管道、共享內存）；
  • UTS命名空間：共享主機名與域名；
  • 存儲卷：Pod掛載的Volume（如EmptyDir、PersistentVolume）對所有容器可見。

　　2）Pod內容器默認隔離以下資源：

  • PID命名空間：容器進程彼此不可見，可通過shareProcessNamespace: true開啓共享；
  • 掛載命名空間：每個容器擁有獨立文件系統（除非顯式掛載Pod級Volume）；
  • 資源限制：CPU、內存等cgroups限制可針對單個容器單獨配置。
Pod的設計是Kubernetes對”容器化應用協作”的抽象優化——既保留了容器的隔離性（每個組件獨立鏡像、獨立進程），又通過資源共享降低了協作成本。最終實現：
① 主業務與輔助功能分離，便於獨立開發
② 容器間低延遲通信、資源共享、避免跨節點開銷
③ 組件隔離運行，單個容器故障不擴散至整個應用

【ps】

  • Pod是k8s中最小的可部署單元
  • 一個pod可以有多個容器，可以運行的容器數量沒有限制
  • Pod內的容器使用不同端口，通過localhost連接，避免端口衝突
  • 若有多個容器，則在Pod啓動期間，所有主容器都會並行啓動。而Pod內的init容器按順序執行。
  • 只有“緊密耦合、聲明週期一致、需要共享資源”的容器，才應放入同一個Pod。

2、Pod YAML（對象定義）

　　Pod是原生Kubernetes對象，若要創建Pod，要以YAML格式聲明pod要求。還可以用kubectl命令創建pod。以下是創建Nginx web服務器Pod的Pod yaml示例。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-server-pod
  labels:
    app: web-server
    environment: production
  annotations:
    description: This pod runs the web server
spec:
  containers:
  - name: web-server
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80
  • apiVersion：pod的API版本
  • kind：對象的種類，這裏是pod
  • metadata：用於唯一標識和描述容器-標籤，每個對象都必須使用標準標籤進行標記，有助於對象進行分組。name（Pod的名稱）
  • spec：聲明瞭pod所需的狀態
  • containers：聲明pod內容器的所需狀態。容器鏡像、公開端口等。

3、創建Pod

　　有兩種方式創建容器：1）使用kubectl（命令有其自身侷限性）；2）聲明性方法（使用YAML清單）。

Pod 的名稱是 web-server-pod
它應該有標籤 app：web-server 和 environment：production
添加註釋來描述容器。
使用 nginx:1.14.2 容器鏡像。
公開容器端口 80。

　（1）使用kubectl命令創建Pod

kubectl run web-server-pod \
  --image=nginx:1.14.2 \
  --restart=Never \
  --port=80 \
  --labels=app=web-server,environment=production \
  --annotations description="This pod runs the web server"

　　kubectl get pods可以看到容器正在運行的狀態，在我們這個例子中pod內只有一個容器。因此顯示1/1準備就緒並正在運行。如果想查看正在運行的pod的所有內容，可以使用kebectl來查看這個pod的描述：kubectl describe pod web-server-pod（包括IP地址、命名空間、容器詳細信息等）

　（2）使用聲明式YAML創建Pod

　　就是上面那個YAML文件，需要使用文件名執行以下kubectl命令：kubectl create -f nginx.yaml。

　　從本地工作站訪問K8S集羣中正在運行的pod。kubectl port-forward pod/web-server-pod 8080:80。此時進入到瀏覽器並訪問localhost:8080會看到Nginx主頁，該網頁由我們的Nginx Web Server的Pod提供服務。

4、Pod生命週期

　　Pod通常由ReplicaSet Controller、Deployment Controller等控制器管理，使用YAML創建單個Pod時，不受任何控制器管理，在這種情況下，Pod會經歷不同的生命週期階段。

  • Pending：創建Pod成功，但還在調度中。
  • Running：容器正常運行。
  • Succeeded：Pod內所有容器已終止。
  • Failed：所有Pod都終止，但至少有一個容器因失敗而終止。
  • Unknown：容器狀態未知。

 

參考：

1、https://zhuanlan.zhihu.com/p/714041421