kubernetes进阶之三：Pod

一：Pod 是什么
Pod是Kubernetes的最重要最基本的概念。它是能够被创建，调度和管理的最小部署单元。一个Pod代表集群中一个运行的进程。
二：Pod的组成

　　　　　　

一个Pod由一个特殊的根容器Pause容器和若干个紧密相关的用户业务容器组成。

Pause容器作为Pod的根容器，它的状态代表整个容器组的状态。

Pod里的多个容器共享Pause容器的IP，共享Pause容器挂载的Volume.

Kubernetes为每个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。Kubernetes要求底层网络支持集群内任意两个Pod之间的TCP/IP直接通信，这通常采用虚拟二层网络技术来实现。一个Pod里的容器与另外主机上的Pod容器能够直接通信。

Pod里面的容器除了共享网络和存储外，还共享：

PID namespace:一个Pod内的容器能够看到对方容器的进程

IPC namespace:一个Pod内的容器能够使用POSIX消息队列进行通信

UTS namespace : 一个Pod内的容器共享主机名。

　　　　　　　　　　

Pod一旦被创建，就会被放入的etcd中存储，随后会被Master调度到某个具体的Node上进行绑定，随后该Pod被对应的Node上的kubelet进程实例化一组相关的Docker容器并启动起来。在默认情况下，当Pod里的某个容器停止时，Kubernetes会重启整个Pod;如果Pod所在的Node宕机，则会将这个Node上的所有Pod重新调度到其他节点上。

Event是一个事件的记录，记录事件的最早产生时间，最后重现时间，重复次数，发起者，类型以及导致此事件的原因等众多信息。 Pod同样有Event记录，可以用来定位问题查找原因。

　　　　　　　　

三：Pod的生命周期

　　　　　　　　

Pod的重启策略（RestartPolicy）应用于Pod内所有的容器，并且仅在Pod所处的Node上由kubelet进行判断和重启操作。
Pod的重启策略包括Always、OnFailure及Nerver，默认值为Always。

四：Pod的健康检查

对Pod的健康检查可以通过两类探针来检查：LivenessProbe和ReadinessProbe：
LivenessProbe探针：用于判断容器是否存活（running状态），如果LivenessProbe探针探测到容器不健康，则kubelet杀掉该容器，并根据容器的重启策略做响应处理.
ReadinessProbe探针：用于判断容器是否启动完成（ready状态），可以接受请求。如果ReadinessProbe探针探测失败，则Pod的状态被修改。Endpoint Controller将从service的Endpoint中删除包含该容器所在的Pod的Endpoint。
kubelet定制执行LivenessProbe探针来诊断容器的健康状况,有三种方式：
1.ExecAction：在容器内部执行一个命令，如果该命令的返回值为0，则表示容器健康。
2.TCPSocketAction：通过容器ip地址和端口号执行TCP检查，如果能够建立tcp连接表明容器健康。
3.HTTPGetAction：通过容器Ip地址、端口号及路径调用http get方法，如果响应的状态吗大于200且小于400，则认为容器健康。
五：Pod的调度
在Kubernetes系统中，Pod在大部分场景下都只是容器的载体而已，通常需要通过RC、Deployment、DaemonSet、Job等对象来完成Pod的调度和自动控制功能。

全自动调度：
NodeSelector:定向调度

Kubernetes
Master上的scheduler服务（kube-Scheduler进程）负责实现Pod的调度，整个过程通过一系列复杂的算法，最终为每个Pod计算出一个最佳的目标节点，通常我们无法知道Pod最终会被调度到哪个节点上。实际情况中，我们需要将Pod调度到我们指定的节点上，可以通过Node的标签和pod的nodeSelector属性相匹配来达到目的。

NodeAffinity：亲和性调度

该调度策略是将来替换NodeSelector的新一代调度策略。由于NodeSelector通过Node的Label进行精确匹配，所有NodeAffinity增加了In、NotIn、Exists、DoesNotexist、Gt、Lt等操作符来选择Node。调度侧露更加灵活

DaemonSet特定场景调度： 
如在每个Node上运行一个日志采集程序，例如fluentd或者logstach。

批处理调度：
六：Pod的文件配置
Kubernetes里的所有资源对象都采用yaml或者JSON格式的文件来定义或描述，下面是Pod资源定义文件的模板：

　　# yaml格式的pod定义文件完整内容：

　　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，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 #端口号名称

　　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 #内存清楚，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

　　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，Always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表示不再重启该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

　　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