關於SAR的一些專業術語

阿新 • • 發佈：2022-05-13

Pod介紹

Pod結構

每個Pod中都可以包含一個或者多個容器，這些容器可以分為兩類：

使用者程式所在的容器，數量可多可少
Pause容器，這是每個Pod都會有的一個根容器，它的作用有兩個：
- 可以以它為依據，評估整個Pod的健康狀態
- 可以在根容器上設定Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以實現Pod內部的網路通訊
```
這裡是Pod內部的通訊，Pod的之間的通訊採用虛擬二層網路技術來實現，我們當前環境用的是Flannel
```

Pod定義

下面是Pod的資源清單：

apiVersion: v1     #必選，版本號，例如v1
kind: Pod       　 #必選，資源型別，例如 Pod
metadata:       　 #必選，元資料
  name: string     #必選，Pod名稱
  namespace: string  #Pod所屬的名稱空間,預設為"default"
  labels:       　　  #自定義標籤列表
    - name: string      　          
spec:  #必選，Pod中容器的詳細定義
  containers:  #必選，Pod中容器列表
  - name: string   #必選，容器名稱
    image: string  #必選，容器的映象名稱
    imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ]  #獲取映象的策略 
    command: [string]   #容器的啟動命令列表，如不指定，使用打包時使用的啟動命令
    args: [string]      #容器的啟動命令引數列表
    workingDir: string  #容器的工作目錄
    volumeMounts:       #掛載到容器內部的儲存卷配置
    - name: string      #引用pod定義的共享儲存卷的名稱，需用volumes[]部分定義的的卷名
      mountPath: string #儲存卷在容器內mount的絕對路徑，應少於512字元
      readOnly: boolean #是否為只讀模式
    ports: #需要暴露的埠庫號列表
    - name: string        #埠的名稱
      containerPort: int  #容器需要監聽的埠號
      hostPort: int       #容器所在主機需要監聽的埠號，預設與Container相同
      protocol: string    #埠協議，支援TCP和UDP，預設TCP
    env:   #容器執行前需設定的環境變數列表
    - name: string  #環境變數名稱
      value: string #環境變數的值
    resources: #資源限制和請求的設定
      limits:  #資源限制的設定
        cpu: string     #Cpu的限制，單位為core數，將用於docker run --cpu-shares引數
        memory: string  #記憶體限制，單位可以為Mib/Gib，將用於docker run --memory引數
      requests: #資源請求的設定
        cpu: string    #Cpu請求，容器啟動的初始可用數量
        memory: string #記憶體請求,容器啟動的初始可用數量
    lifecycle: #生命週期鉤子
        postStart: #容器啟動後立即執行此鉤子,如果執行失敗,會根據重啟策略進行重啟
        preStop: #容器終止前執行此鉤子,無論結果如何,容器都會終止
    livenessProbe:  #對Pod內各容器健康檢查的設定，當探測無響應幾次後將自動重啟該容器
      exec:       　 #對Pod容器內檢查方式設定為exec方式
        command: [string]  #exec方式需要制定的命令或指令碼
      httpGet:       #對Pod內個容器健康檢查方法設定為HttpGet，需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:     #對Pod內個容器健康檢查方式設定為tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0       #容器啟動完成後首次探測的時間，單位為秒
       timeoutSeconds: 0    　　    #對容器健康檢查探測等待響應的超時時間，單位秒，預設1秒
       periodSeconds: 0     　　    #對容器監控檢查的定期探測時間設定，單位秒，預設10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged: false
  restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]  #Pod的重啟策略
  nodeName: <string> #設定NodeName表示將該Pod排程到指定到名稱的node節點上
  nodeSelector: obeject #設定NodeSelector表示將該Pod排程到包含這個label的node上
  imagePullSecrets: #Pull映象時使用的secret名稱，以key：secretkey格式指定
  - name: string
  hostNetwork: false   #是否使用主機網路模式，預設為false，如果設定為true，表示使用宿主機網路
  volumes:   #在該pod上定義共享儲存卷列表
  - name: string    #共享儲存卷名稱 （volumes型別有很多種）
    emptyDir: {}       #型別為emtyDir的儲存卷，與Pod同生命週期的一個臨時目錄。為空值
    hostPath: string   #型別為hostPath的儲存卷，表示掛載Pod所在宿主機的目錄
      path: string      　　        #Pod所在宿主機的目錄，將被用於同期中mount的目錄
    secret:       　　　#型別為secret的儲存卷，掛載叢集與定義的secret物件到容器內部
      scretname: string  
      items:     
      - key: string
        path: string
    configMap:         #型別為configMap的儲存卷，掛載預定義的configMap物件到容器內部
      name: string
      items:
      - key: string
        path: string

#小提示：
#   在這裡，可通過一個命令來檢視每種資源的可配置項
#   kubectl explain 資源型別         檢視某種資源可以配置的一級屬性
#   kubectl explain 資源型別.屬性     檢視屬性的子屬性
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod
KIND:     Pod
VERSION:  v1
FIELDS:
   apiVersion   <string>
   kind <string>
   metadata     <Object>
   spec <Object>
   status       <Object>

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.metadata
KIND:     Pod
VERSION:  v1
RESOURCE: metadata <Object>
FIELDS:
   annotations  <map[string]string>
   clusterName  <string>
   creationTimestamp    <string>
   deletionGracePeriodSeconds   <integer>
   deletionTimestamp    <string>
   finalizers   <[]string>
   generateName <string>
   generation   <integer>
   labels       <map[string]string>
   managedFields        <[]Object>
   name <string>
   namespace    <string>
   ownerReferences      <[]Object>
   resourceVersion      <string>
   selfLink     <string>
   uid  <string>

在kubernetes中基本所有資源的一級屬性都是一樣的，主要包含5部分：

apiVersion 版本，由kubernetes內部定義，版本號必須可以用 kubectl api-versions 查詢到
kind 型別，由kubernetes內部定義，版本號必須可以用 kubectl api-resources 查詢到
metadata
spec
status

在上面的屬性中，spec是接下來研究的重點，繼續看下它的常見子屬性:

containers <[]Object> 容器列表，用於定義容器的詳細資訊
nodeName 根據nodeName的值將pod排程到指定的Node節點上
nodeSelector <map[]> 根據NodeSelector中定義的資訊選擇將該Pod排程到包含這些label的Node 上
hostNetwork 是否使用主機網路模式，預設為false，如果設定為true，表示使用宿主機網路
volumes <[]Object> 儲存卷，用於定義Pod上面掛在的儲存資訊
restartPolicy 重啟策略，表示Pod在遇到故障的時候的處理策略

Pod配置

本小節主要來研究pod.spec.containers屬性，這也是pod配置中最為關鍵的一項配置。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers
KIND:     Pod
VERSION:  v1
RESOURCE: containers <[]Object>   # 陣列，代表可以有多個容器
FIELDS:
   name  <string>     # 容器名稱
   image <string>     # 容器需要的映象地址
   imagePullPolicy  <string> # 映象拉取策略 
   command  <[]string> # 容器的啟動命令列表，如不指定，使用打包時使用的啟動命令
   args     <[]string> # 容器的啟動命令需要的引數列表
   env      <[]Object> # 容器環境變數的配置
   ports    <[]Object>     # 容器需要暴露的埠號列表
   resources <Object>      # 資源限制和資源請求的設定

基本配置

建立pod-base.yaml檔案，內容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-base
  namespace: dev
  labels:
    user: heima
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
  - name: busybox
    image: busybox:1.30

上面定義了一個比較簡單Pod的配置，裡面有兩個容器：

nginx：用1.17.1版本的nginx映象建立，（nginx是一個輕量級web容器）
busybox：用1.30版本的busybox映象建立，（busybox是一個小巧的linux命令集合）

# 建立Pod
[root@k8s-master01 pod]# kubectl apply -f pod-base.yaml
pod/pod-base created

# 檢視Pod狀況
# READY 1/2 : 表示當前Pod中有2個容器，其中1個準備就緒，1個未就緒
# RESTARTS  : 重啟次數，因為有1個容器故障了，Pod一直在重啟試圖恢復它
[root@k8s-master01 pod]# kubectl get pod -n dev
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-base   1/2     Running   4          95s

# 可以通過describe檢視內部的詳情
# 此時已經執行起來了一個基本的Pod，雖然它暫時有問題
[root@k8s-master01 pod]# kubectl describe pod pod-base -n dev

映象拉取

建立pod-imagepullpolicy.yaml檔案，內容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-imagepullpolicy
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    imagePullPolicy: Never # 用於設定映象拉取策略
  - name: busybox
    image: busybox:1.30

imagePullPolicy，用於設定映象拉取策略，kubernetes支援配置三種拉取策略：

Always：總是從遠端倉庫拉取映象（一直遠端下載）
IfNotPresent：本地有則使用本地映象，本地沒有則從遠端倉庫拉取映象（本地有就本地本地沒遠端下載）
Never：只使用本地映象，從不去遠端倉庫拉取，本地沒有就報錯（一直使用本地）

預設值說明：

如果映象tag為具體版本號，預設策略是：IfNotPresent

如果映象tag為：latest（最終版本），預設策略是always

# 建立Pod
[root@k8s-master01 pod]# kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml
pod/pod-imagepullpolicy created

# 檢視Pod詳情
# 此時明顯可以看到nginx映象有一步Pulling image "nginx:1.17.1"的過程
[root@k8s-master01 pod]# kubectl describe pod pod-imagepullpolicy -n dev
......
Events:
  Type     Reason     Age               From               Message
  ----     ------     ----              ----               -------
  Normal   Scheduled  <unknown>         default-scheduler  Successfully assigned dev/pod-imagePullPolicy to node1
  Normal   Pulling    32s               kubelet, node1     Pulling image "nginx:1.17.1"
  Normal   Pulled     26s               kubelet, node1     Successfully pulled image "nginx:1.17.1"
  Normal   Created    26s               kubelet, node1     Created container nginx
  Normal   Started    25s               kubelet, node1     Started container nginx
  Normal   Pulled     7s (x3 over 25s)  kubelet, node1     Container image "busybox:1.30" already present on machine
  Normal   Created    7s (x3 over 25s)  kubelet, node1     Created container busybox
  Normal   Started    7s (x3 over 25s)  kubelet, node1     Started container busybox

啟動命令

在前面的案例中，一直有一個問題沒有解決，就是的busybox容器一直沒有成功執行，那麼到底是什麼原因導致這個容器的故障呢？

原來busybox並不是一個程式，而是類似於一個工具類的集合，kubernetes叢集啟動管理後，它會自動關閉。解決方法就是讓其一直在執行，這就用到了command配置。

建立pod-command.yaml檔案，內容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-command
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done;"]

command，用於在pod中的容器初始化完畢之後執行一個命令。

稍微解釋下上面命令的意思：

"/bin/sh","-c", 使用sh執行命令

touch /tmp/hello.txt; 建立一個/tmp/hello.txt 檔案

while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done; 每隔3秒向檔案中寫入當前時間

# 建立Pod
[root@k8s-master01 pod]# kubectl create  -f pod-command.yaml
pod/pod-command created

# 檢視Pod狀態
# 此時發現兩個pod都正常運行了
[root@k8s-master01 pod]# kubectl get pods pod-command -n dev
NAME          READY   STATUS   RESTARTS   AGE
pod-command   2/2     Runing   0          2s

# 進入pod中的busybox容器，檢視檔案內容
# 補充一個命令: kubectl exec  pod名稱 -n 名稱空間 -it -c 容器名稱 /bin/sh  在容器內部執行命令
# 使用這個命令就可以進入某個容器的內部，然後進行相關操作了
# 比如，可以檢視txt檔案的內容
[root@k8s-master01 pod]# kubectl exec pod-command -n dev -it -c busybox /bin/sh
/ # tail -f /tmp/hello.txt
14:44:19
14:44:22
14:44:25

特別說明：
    通過上面發現command已經可以完成啟動命令和傳遞引數的功能，為什麼這裡還要提供一個args選項，用於傳遞引數呢?這其實跟docker有點關係，kubernetes中的command、args兩項其實是實現覆蓋Dockerfile中ENTRYPOINT的功能。
 1 如果command和args均沒有寫，那麼用Dockerfile的配置。
 2 如果command寫了，但args沒有寫，那麼Dockerfile預設的配置會被忽略，執行輸入的command
 3 如果command沒寫，但args寫了，那麼Dockerfile中配置的ENTRYPOINT的命令會被執行，使用當前args的引數
 4 如果command和args都寫了，那麼Dockerfile的配置被忽略，執行command並追加上args引數

環境變數

建立pod-env.yaml檔案，內容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-env
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","while true;do /bin/echo $(date +%T);sleep 60; done;"]
    env: # 設定環境變數列表
    - name: "username"
      value: "admin"
    - name: "password"
      value: "123456"

env，環境變數，用於在pod中的容器設定環境變數。

# 建立Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-env.yaml
pod/pod-env created

# 進入容器，輸出環境變數
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec pod-env -n dev -c busybox -it /bin/sh
/ # echo $username
admin
/ # echo $password
123456

這種方式不是很推薦，推薦將這些配置單獨儲存在配置檔案中，這種方式將在後面介紹。

埠設定

本小節來介紹容器的埠設定，也就是containers的ports選項。

首先看下ports支援的子選項：

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers.ports
KIND:     Pod
VERSION:  v1
RESOURCE: ports <[]Object>
FIELDS:
   name         <string>  # 埠名稱，如果指定，必須保證name在pod中是唯一的		
   containerPort<integer> # 容器要監聽的埠(0<x<65536)
   hostPort     <integer> # 容器要在主機上公開的埠，如果設定，主機上只能執行容器的一個副本(一般省略) 
   hostIP       <string>  # 要將外部埠繫結到的主機IP(一般省略)
   protocol     <string>  # 埠協議。必須是UDP、TCP或SCTP。預設為“TCP”。

接下來，編寫一個測試案例，建立pod-ports.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-ports
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    ports: # 設定容器暴露的埠列表
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
      protocol: TCP

# 建立Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-ports.yaml
pod/pod-ports created

# 檢視pod
# 在下面可以明顯看到配置資訊
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-ports -n dev -o yaml
......
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.17.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
      name: nginx-port
      protocol: TCP
......

訪問容器中的程式需要使用的是Podip:containerPort

資源配額

容器中的程式要執行，肯定是要佔用一定資源的，比如cpu和記憶體等，如果不對某個容器的資源做限制，那麼它就可能吃掉大量資源，導致其它容器無法執行。針對這種情況，kubernetes提供了對記憶體和cpu的資源進行配額的機制，這種機制主要通過resources選項實現，他有兩個子選項：

limits：用於限制執行時容器的最大佔用資源，當容器佔用資源超過limits時會被終止，並進行重啟
requests ：用於設定容器需要的最小資源，如果環境資源不夠，容器將無法啟動

可以通過上面兩個選項設定資源的上下限。

接下來，編寫一個測試案例，建立pod-resources.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-resources
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    resources: # 資源配額
      limits:  # 限制資源（上限）
        cpu: "2" # CPU限制，單位是core數
        memory: "10Gi" # 記憶體限制
      requests: # 請求資源（下限）
        cpu: "1"  # CPU限制，單位是core數
        memory: "10Mi"  # 記憶體限制

在這對cpu和memory的單位做一個說明：

cpu：core數，可以為整數或小數
memory：記憶體大小，可以使用Gi、Mi、G、M等形式

# 執行Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create  -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created

# 檢視發現pod執行正常
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE  
pod-resources   1/1     Running   0          39s   

# 接下來，停止Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete  -f pod-resources.yaml
pod "pod-resources" deleted

# 編輯pod，修改resources.requests.memory的值為10Gi
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-resources.yaml

# 再次啟動pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create  -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created

# 檢視Pod狀態，發現Pod啟動失敗
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev -o wide
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE          
pod-resources   0/1     Pending   0          20s    

# 檢視pod詳情會發現，如下提示
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-resources -n dev
......
Warning  FailedScheduling  35s   default-scheduler  0/3 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/master: }, that the pod didn't tolerate, 2 Insufficient memory.(記憶體不足)

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