詳解kubernetes pod的編排和生命周期

目錄

K8S Master基本架構

      K8S的集群運行依賴(lài)Master節點(diǎn)和Node節點(diǎn)的通信，為了更好的理解第4部分的Pod生命周期，我們這里先給出K8S Master的簡(jiǎn)單架構圖，后續的文章中，我們會(huì )分析Master、Node和Pod之間的關(guān)系。

Master的架構圖：

其中：

API Server提供了HTTP Rest接口，它是k8s中的所有資源增刪改查的唯一入口，也是集群控制的入口；

Scheduler是負責資源調度的進(jìn)程；

Controller Manager是所有資源對象的自動(dòng)化控制中心；

Etcd提供資源對象的數據保存服務(wù)

其中每個(gè)組件都有很多知識點(diǎn)，這里我們只要有個(gè)宏觀(guān)的印象就可以了，后續的文章中，我們會(huì )逐一分析。

Pod的編排思想

     ，我們提到了應用程序往k8s搬遷過(guò)程中的注意事項。這里重申一下，當我們想要把虛擬機上的應用程序搬遷到k8s中時(shí)，我們需要用Pod來(lái)構建我們應用程序模塊。這個(gè)時(shí)候，比較重要的一點(diǎn)是劃分我們應用程序模塊，因為容器和虛擬機的設計模式不同，但是為了更好的理解和對比這二者的關(guān)系，我們可以設想下面的對應關(guān)系：

k8s-----操作系統

Pod----虛擬機

容器----進(jìn)程

1、k8s相當于物理機的操作系統，k8s管理Pod相當于物理機的操作系統管理虛擬機

2、Pod相當于虛擬機，Pod里面可能包含多個(gè)容器，對應于虛擬機中的很多進(jìn)程

3、容器相當于進(jìn)程，容器的本質(zhì)，其實(shí)就是一個(gè)進(jìn)程。

    有了這樣的概念，去理解Pod可能會(huì )更加形象。再說(shuō)回我們的應用程序遷移，假設我們的應用程序存在：

web服務(wù)、日志分析、MySQL數據庫

三個(gè)關(guān)鍵的模塊，其中：

web服務(wù)和日志分析存在"超親密關(guān)系"，因為日志分析模塊要消費web服務(wù)模塊產(chǎn)生的日志，所以他們必須部署在同一個(gè)服務(wù)器上。反之、web服務(wù)和MySQL數據庫之間完全可以通過(guò)TCP-IP的方式來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，就沒(méi)有必要部署在同一臺機器上。如果我們用容器運行這個(gè)應用，那么web服務(wù)需要和日志分析模塊打包在同一個(gè)Pod中，而MySQL數據庫服務(wù)單獨部署在一個(gè)Pod中即可，我們的應用程序遷移到k8s中，可能就是下面的結構：

將不同的進(jìn)程或者任務(wù)，編排在同一個(gè)Pod中，這本質(zhì)上，就是Pod的一種編排思想

Pod對象的屬性和容器的屬性？

     從上面的分析中不難看出，容器是隸屬于Pod中的一個(gè)元素，從yaml文件上看，容器就是Pod的整個(gè)yaml文件中的一個(gè)字段?，F在我們看看Pod和容器有哪些重要屬性。

先看Pod的屬性：

1、凡是調度、網(wǎng)絡(luò )、存儲、安全相關(guān)的屬性，基本都是Pod相關(guān)的。

    調度，自然不用說(shuō)，Pod是k8s的最小調度單元；網(wǎng)絡(luò )，同一個(gè)Pod中的容器共享Pod的網(wǎng)絡(luò )；存儲，可以通過(guò)Pod掛載卷的方式讓不同的容器共享Pod的存儲；安全，也是以Pod為維度來(lái)控制的。

2、凡是跟容器的Linux Namespace相關(guān)的屬性，也是Pod級別的。

    Pod的設計初衷，就是要容器之間共享Namespace。

3、凡是Pod中的容器要共享宿主機的Namespace，也一定是Pod級別的。

  這個(gè)更加容易理解，因為Pod要共享主機的Namespace，那么Pod中的容器必然是要共享相同的Namespace，所以這個(gè)設置一定是Pod級別的。

再看Container的2個(gè)重要屬性：

1、ImagePullPolicy：這個(gè)屬性定義了鏡像拉取的策略，它的默認值是always，也就是每次創(chuàng )建Pod都拉取一次鏡像，它還有2個(gè)其他的取值，分別是never和ifnotpresent，這兩個(gè)比較容易理解，一種是從來(lái)不拉取鏡像，一種是只有在不存在鏡像的時(shí)候才拉取鏡像。這里需要注意一點(diǎn)，如果我們的版本號配置的是latest這種的，那么ImagePullPolicy會(huì )被默認值always。

2、Lifecycle：顧名思義，它是在容器的生命周期中執行某些動(dòng)作，它有兩個(gè)常見(jiàn)的參數，分別是postStart和preStop，就是在容器開(kāi)始后或者容器結束前執行的一個(gè)特定操作。

Pod的生命周期

Pod的生命周期，主要體現在Pod的API的status部分，Pod的生命周期從開(kāi)始到結束包含下面的幾個(gè)過(guò)程：

1、Pending，表示Pod的yaml文件已經(jīng)交給k8s，并且保存在etcd（etcd是k8s中的元信息庫）中了。但是它由于調度不成功等原因沒(méi)有被創(chuàng )建。

2、Running，這個(gè)詞語(yǔ)具有迷惑性，它表示Pod已經(jīng)調度成功，跟一臺具體的節點(diǎn)服務(wù)器綁定，Pod中的容器不一定全部都正常運行了，但是至少有一個(gè)在運行。

3、Succeeded，這個(gè)狀態(tài)意味著(zhù)所有的容器都啟動(dòng)完畢，并且已經(jīng)退出。

4、Failed，這個(gè)很好理解，就是Pod中的容器至少有一個(gè)以非0狀態(tài)退出，也就是異常退出了。

5、Unknow。這是一個(gè)異常狀態(tài)，表示當前Pod的狀態(tài)不能正常的匯報給kube-apiserver了，這可能是主從節點(diǎn)之間的通信有問(wèn)題。

如下所示為一個(gè)狀態(tài)為running的Pod

[root@VM-16-13-centos ~]# kubectl get pod
NAME                                READY     STATUS             RESTARTS   AGE
mysql-pd7jr                         1/1       Running            0          118d
myweb-60r22                         1/1       Running            0          80d

[root@VM-16-13-centos ~]# 
[root@VM-16-13-centos ~]# kubectl get pod mysql-pd7jr -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  ...
spec:
  ...
status:
  ...
  hostIP: 127.0.0.1
  phase: Running
  podIP: 172.17.0.2
  startTime: 2020-11-20T09:01:39Z

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