k8s中pod使用详解(云原生kubernetes)
一、前言
在之前k8s组件一篇中，我们谈到了pod这个组件，了解到pod是k8s中资源管理的最小单位，可以说Pod是整个k8s对外提供服务的最基础的个体，有必要对Pod做深入的学习和探究。
二、再看k8s架构图
为了加深对k8s中pod的理解，再来回顾下k8s的完整架构
三、pod特点
结合上面这张图，关于pod，可以总结下面几点：
- Pod是一组容器, 是K8S中最小的单位,，一个Pod可包含多个容器，但通常情况下每个Pod中仅运行一个容器，可以把Pod理解成豌豆荚, Pod内的每个容器就像是一颗豌豆 ；
- Pod 的核心是运行容器，必须指定容器引擎，比如 Docker是其中一种技术 ；
四、pod分类
根据pod是否自主创建，可以分为两种
- 自主创建：直接创建出来的Pod，这种pod删除后就没有了，也不会自动重建 ；
- 控制器创建：通过控制器创建的pod，这类Pod删除了之后还会自动重建 ；
五、pod中的容器
从上图可以发现，容器是运行在pod中的，也可以简单理解为pod是容器运行的外部容器，所以一个pod理论上可以运行很多个docker容器，关于这一点，做两点说明：
- 每个Pod中一个容器，的模式是最常见的用法，Pod是容器的简单封装，K8S管理Pod而不是直接管理容器 ；
- 一个Pod中同时运行多个需要互相协作的容器，它们共享资源，同一个Pod中的容器可以作为service单位 ；
六、Pod中的网络
对于k8s集群中的某个节点来说，可能部署了多个pod，这些不同的pod之间如果也需要互相通信怎么办呢？这就需要说到pod中的网络了；
- 一个 pod 包含一组容器，一个 pod 不会跨越多个工作节点 ；
- 每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址，Pod中的所 有容器共享网络空间，包括IP地址和端口 ；
- Pod内 部的容器可以使用localhost互相通信 ；
补充：k8s中的网络通信模型
K8S集群的有4种网络：
具体如下：同一pod内的容器间通信、各pod彼此之间的通信、pod与service间的通信、以及集群外部的流量同service之间的通信
七、Pod中的存储
- Volume 也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失 ；
- Pod中 的所有容器都可以访问共享的Volume ；
八、Pod常用操作命令
1、查看k8s集群中系统运行的pod
kubectl get pod -n kube-system
2、查看创自己创建的pod
kubectl get pod
或
kubectl get pod,svc,deploy
3、删除pod
直接删除pod：
kubectl delete pod pod名称 -n 名称空间
删除通过控制器创建的pod：
kubectl delete pod控制器名称 -n 名称空间
补充说明：
- 如果是通过deploy控制器创建的pod, 直接删除则会自动创建新的；
- -n 非必须，表示某个具体的命名空间；
4、启动一个pod【命令方式启动】
kubectl run pod名称 --image=镜像 --port=80 --namespace 命名空间名字
比如在上一篇中，我们创建了一个nginx的pod，可以写成：
kubectl run test-nignx-pod --image=nginx:1.23.0 --port=80 --namespace test
5、启动一个pod【yaml方式启动】
在当前目录下创建一个yaml的文件
配置内容如下：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deploy
labels:
chapter: first-app
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name : nginx
image: nginx:1.23.0
ports:
- containerPort: 80然后使用apply的方式启动
kubectl apply -f ./test-nginx.yaml
注意点：
通过 apply -f 的方式创建的pod，删除的时候，也需要通过apply -f 的方式删除
6、通过deployment控制器导出yaml文件
在当前集群下，我们有下面这个pod
使用下面的命令导出这个pod对应的yaml
kubectl create deployment test-nginx3 --image=nginx:1.23.0 --namespace test -o yaml --dry-run=client > ./nginx.yaml执行之后可以发现在当前目录下创建了一个yaml的文件
文件内容是不是和前面我们自己创建的那个yaml很像，看起来似乎更加完整，需要注意的是，这个里面的有些参数是可以手动修改的，比如：replicas 这个表示生成的nginx的pod个数；
然后就可以使用apply的命令创建pod了
kubectl apply -f nginx.yaml
7、查看某个名称空间下 pod 的详细信息
kubectl get pod -n ns名称 -o wide
比如，查看default名称空间下的pod信息，就能看到上面通过yaml文件创建的pod；
kubectl get pod -n default -o wide
通过k8s创建出来的pod，会分给当前的pod一个IP地址，可以直接通过curl 进行访问【同一个集群下的其他节点都可访问】
九、Pod延伸补充说明
1、pod镜像拉取策略
pod镜像拉取策略可以通过imagePullPolicy字段配置镜像拉取策略，如下：
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.23.0
imagePullPolicy: Always #可取 Always（默认值）、IfNotPresent、NeverimagePullPolicy可以使用以下3种策略值：
Always: 默认值，每次创建pod都会重新拉取一次镜像;
IfNotPresent: 镜像在宿主机上不存在时才拉取;
Never: 永远不会主动拉取镜像，使用本地镜像，需要你手动拉取镜像下来;
2、pod使用资源限制配置
我们知道，集群中的节点都是有一定的配置的，比如CPU,内存等信息，总不能因为创建的某个pod把节点的资源给打满了，因此可以在配置文件中进行配置，以使用apply -f 的方式创建一个pod，配置文件中关键配置如下：
resources：
requests：
memory："内存大小"
cpu："cpu占用大小"
limits:
memory："内存占用大小"
cpu："cpu占用大小"下面是一段完整的标签配置和说明
spec:
containers:
- name: string #必选，容器名称
image: string #必选，容器的镜像名称
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 #内存请求,容器启动的初始可用数量如下为一段实际使用中的配置
更多配置，请参考文档：k8s文档
3、关于pod的创建流程
以通过kubectl apply -f xxx.yaml 这种方式创建的pod进行说明，结合本文开头的k8s架构图：
- kubectl向apiserver发送创建pod的请求；
- apiserver把pod的创建信息存储到etcd进行保存；
- scheduler监听到未绑定node的pod资源，通过调度算法对该pod资源选定一个合适的node进行绑定，然后响应给apiserver，更新pod状态并存储到etcd中；
- 在绑定的node中，Controller-Manager通知kubelet收到分配到自身节点上的pod，调用容器引擎api创建容器，并把容器状态响应给apiserver；
4、Pod调度策略
默认情况下，一个Pod在哪个Node节点上运行，是由Scheduler组件采用相应的算法计算出来的，这个过程是不受人工控制的。但是在实际使用中，这并不满足的需求，因为很多情况下，我们想控制某些Pod到达某些节点上，那么应该怎么做呢？这就要求了解k8s对Pod的调度规则 。
下面列举几个影响pod调度的因素：
pod资源限制
scheduler根据requests找到足够大小的node进行调度
使用节点选择器标签（nodeSelector）
节点选择器可以将节点分开，比如k8s集群中有多个节点，为了区分生产，开发和测试环境，就可以利用节点选择器标签进行划分；
例如，当前需要把pod调度到开发环境中，则可以通过scheduler将pod调度到标签选择器中为env_role:dev的node中 ，对应的yaml核心配置如下：
nodeSelector:
env_role:dev/prod关于节点选择器，后续还会通过一文详细讲解其使用。