Kubernetes學習筆記（二）：Pod、標籤、註解
阿新 • • 發佈：2020-05-20
## pod與容器
一個pod是一組緊密相關的容器，它們總是一起執行在同一個節點上，以及同一個LInux名稱空間中。
每個pod擁有自己的ip，包含若干個容器。pod分佈在不同的節點上。
### 為什麼需要pod
為什麼需要pod，而不是直接使用容器：
因為容器被設計為只執行一個程序，由於不能夠將多個程序聚集在一個單獨的容器中，就需要另一種結構將容器繫結在一起，並將它們作為一個單元管理，這就是pod的根本原理。
### pod中容器的隔離共享
在同一個pod中，多個容器有些資源是共享的，有些是隔離的。
同一個pod中的所有容器都執行在相同的network、UTS、IPC空間下。所以它們共享網路介面、主機名，可以通過IPC互相通訊。
同一個pod中的所有容器的檔案系統是隔離的。
### 何時在pod中使用多個容器
- 它們是否是一個整體？
- 它們是否需要在一起執行？
- 它們是否要一起擴縮容？
## 執行pod
pod和其他Kubernetes資源通常都是通過向Kubernetes REST API提供JSON或者YAML檔案來建立的。
我們使用nginx映象建立一個pod。
### nginx.yaml
```
apiVersion: v1 # API版本
kind: Pod # 資源型別
metadata:
name: nginx # pod的名稱
spec:
containers:
- image: nginx # 建立容器所用的映象地址
name: nginx # 容器名稱
ports:
- containerPort: 80 # 應用監聽的埠
protocol: TCP
```
這裡只給出了一個簡單的描述檔案，大部分欄位沒有給出。
### kubectl explain
kubectl explain相當於一個文件，可以檢視每個API物件支援哪些欄位。
```
-> [[email protected]] [~] k explain pod
KIND: Pod
VERSION: v1
DESCRIPTION:
Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is
created by clients and scheduled onto hosts.
FIELDS:
apiVersion
APIVersion defines the versioned schema of this representation of an
object. Servers should convert recognized schemas to the latest internal
value, and may reject unrecognized values. More info:
https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#resources
kind
Kind is a string value representing the REST resource this object
.................
```
### kubectl create
使用`kubectl create`建立pod
```
-> [[email protected]] [~] k create -f nginx.yaml
pod/nginx created
```
### kubectl get
使用`kubectl get`檢視，指定`-o wide`檢視更多欄位
```
-> [[email protected]] [~] k get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx 1/1 Running 0 11s
-> [[email protected]] [~] k get -o wide pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx 1/1 Running 0 22s 10.244.2.6 kube2.vm
```
### 完整定義
使用`kubectl get -o yaml`或者`kubectl get -o json`檢視pod的完整定義。這個定義包含以下三大部分：
- metadata：包括名稱、名稱空間、標籤和關於該pod的其他資訊
- spec：包含pod內容的實際說明，如容器、卷等
- status：包含執行中pod的當前資訊，如pod IP、宿主機IP、每個容器的描述和狀態
```
-> [[email protected]] [~] k get -o yaml pod/nginx
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
creationTimestamp: "2020-05-20T00:32:43Z"
name: nginx
namespace: default
resourceVersion: "109529"
selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/nginx
uid: a2b83142-9f17-4cfe-a9ac-04f57de82053
spec:
containers:
- image: nginx
imagePullPolicy: Always
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
resources: {}
terminationMessagePath: /dev/termination-log
terminationMessagePolicy: File
volumeMounts:
- mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
name: default-token-vlqvz
readOnly: true
dnsPolicy: ClusterFirst
enableServiceLinks: true
nodeName: kube2.vm
priority: 0
restartPolicy: Always
schedulerName: default-scheduler
securityContext: {}
serviceAccount: default
serviceAccountName: default
terminationGracePeriodSeconds: 30
tolerations:
- effect: NoExecute
key: node.kubernetes.io/not-ready
operator: Exists
tolerationSeconds: 300
- effect: NoExecute
key: node.kubernetes.io/unreachable
operator: Exists
tolerationSeconds: 300
volumes:
- name: default-token-vlqvz
secret:
defaultMode: 420
secretName: default-token-vlqvz
status:
conditions:
- lastProbeTime: null
lastTransitionTime: "2020-05-20T02:46:50Z"
status: "True"
type: Initialized
- lastProbeTime: null
lastTransitionTime: "2020-05-20T02:46:57Z"
status: "True"
type: Ready
- lastProbeTime: null
lastTransitionTime: "2020-05-20T02:46:57Z"
status: "True"
type: ContainersReady
- lastProbeTime: null
lastTransitionTime: "2020-05-20T00:32:43Z"
status: "True"
type: PodScheduled
containerStatuses:
- containerID: docker://b63c67379def88a5253e8da543655552185f14e6eb962926d65ec74c5a7ab6f7
image: nginx:latest
imageID: docker-pullable://nginx@sha256:30dfa439718a17baafefadf16c5e7c9d0a1cde97b4fd84f63b69e13513be7097
lastState: {}
name: nginx
ready: true
restartCount: 0
started: true
state:
running:
startedAt: "2020-05-20T02:46:57Z"
hostIP: 192.168.199.212
phase: Running
podIP: 10.244.2.6
podIPs:
- ip: 10.244.2.6
qosClass: BestEffort
startTime: "2020-05-20T02:46:50Z"
```
### kubectl logs
kubectl logs [-f] [-p] (POD | TYPE/NAME) [-c CONTAINER] [options]
使用`kubectl logs`可以檢視pod中的日誌。如果pod中有多個容器，可以使用`-c `指定容器。比如：
```
-> [[email protected]] [~] k logs nginx -c nginx -f
```
### kubectl port-forward
kubectl port-forward TYPE/NAME [options] [LOCAL_PORT:]REMOTE_PORT [...[LOCAL_PORT_N:]REMOTE_PORT_N]
pod已經運行了，那如何向叢集中的pod發出請求呢。我們通過`kubectl port-forward`命令，將本地埠對映到指定pod的埠上。
- 視窗1：執行kubectl port-forward
```
-> [[email protected]] [~] k port-forward nginx 8000:80
Forwarding from 127.0.0.1:8000 -> 80
Forwarding from [::1]:8000 -> 80
Handling connection for 8000 # curl請求發出後出現
```
- 視窗2：執行kubectl logs
```
-> [[email protected]] [~] k logs nginx -f
127.0.0.1 - - [20/May/2020:03:19:50 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-" # curl請求發出後出現
```
- 視窗3：curl發出請求
```
-> [[email protected]] [~] curl http://localhost:8000
Welcome to nginx! 19h v1.17.3 true
kube2.vm Ready 19h v1.17.3
```
### nginx-io.yaml
帶有選擇器的yaml
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx-io
spec:
nodeSelector: # 選擇器
io: "true"
containers:
- image: nginx
name: nginx
```
建立pod，檢視結果確實是執行在kube1.vm上。
```
-> [[email protected]] [~] k create -f nginx-io.yaml
pod/nginx-io created
-> [[email protected]] [~] k get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-io 1/1 Running 0 42s 10.244.1.7 kube1.vm
```
## 註解
註解也是鍵值對，與標籤類似，但註解並不用於標識和選擇物件。
註解主要為Pod和其他API物件新增說明，以便每個使用叢集的人可以快速查詢與物件有關的資訊。
### kubectl annotate
使用`kubectl annotate`為pod添加註解，同樣修改已存在的註解需要指定`--overwrite`
```
-> [[email protected]] [~] k annotate po nginx-io my.com/someannotation="123"
pod/nginx-io annotated
```
檢視
```
-> [[email protected]] [~] k describe po nginx-io
..........
Annotations: my.com/someannotation: 123
..........
```
## 名稱空間
簡單講，名稱空間為Pod等資源提供了作用域，在不同名稱空間內的資源名稱可以相同。
我們之前一致使用的是預設名稱空間：`default`，之前的 nginx-xxx 這些pod都位於這個名稱空間。
### 檢視名稱空間
```
-> [[email protected]] [~] k get ns #ns是namespace縮寫
NAME STATUS AGE
default Active 21h
kube-node-lease Active 21h
kube-public Active 21h
kube-system Active 21h
```
### kubectl create namespace
使用`kubectl create`建立一個namespace，當然也可以寫一個描述檔案建立（麻煩了點）。
```
-> [[email protected]] [~] k create ns test
namespace/test created
-> [[email protected]] [~] k get ns -o wide
NAME STATUS AGE
........
test Active 94s
```
### 為資源指定名稱空間
可以在描述檔案的`metadata`下新增一個欄位`namespace: test`，或者在命令列的時候指定`kubectl create -f xxx.yaml -n test`。
### 名稱空間的誤解
首先要明確的是：**名稱空間並不提供對正在執行的物件的任何隔離**。
舉個例子：兩個pod並不會因為在不同的名稱空間而無法進行網路通訊，是否可以通訊不取決於名稱空間，而取決於網路解決方案。
## kubectl delete
### 按名字刪除pod
```
k delete po nginx-io
```
### 使用標籤選擇器刪除
```
k delete po -l app
```
### 刪除所有pod
```
k delete po --all
```
### 刪除名稱空間
```
k delete ns test
```
### 刪除名稱空間（幾乎）所有資源
第一個 all 表示當前名稱空間所有資源型別，第二個 --all 表示所有資源例項。
```
k delete all --all
```
## 小結
- 如何決定多個容器是否應該放在一個pod
- 通過提交描述檔案建立API物件
- 使用標籤組織API物件
- 通過標籤選擇器排程pod
- 名稱空間使不同團隊很方便的使用同一個叢集
- 一些命令：create、get、delete、label、annotate、port-forward、describe、logs