六、Kubernetes核心技术Pod详解、实例

1、概述

Pod 是 k8s 系统中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最小资源对象模型，也是在 k8s 上运行容器化应用的资源对象，其他的资源对象都是用来支撑或者扩展 Pod 对象功能的，比如控制器对象是用来管控 Pod 对象的，Service 或者 Ingress 资源对象是用来暴露 Pod 引用对象的，PersistentVolume 资源对象是用来为 Pod 提供存储等等，k8s 不会直接处理容器，而是 Pod，Pod 是由一个或多个 container 组成。

Pod 是 Kubernetes 的最重要概念，每一个 Pod 都有一个特殊的被称为”根容器“的 Pause 容器。Pause 容器对应的镜像属于 Kubernetes 平台的一部分，除了 Pause 容器，每个 Pod 还包含一个或多个紧密相关的用户业务容器。

2、特性

2.1、资源共享

一个 Pod 里的多个容器可以共享存储和网络，可以看作一个逻辑的主机。共享的如 namespace,cgroups 或者其他的隔离资源。

多个容器共享同一 network namespace，由此在一个 Pod 里的多个容器共享 Pod 的 IP 和端口 namespace，所以一个 Pod 内的多个容器之间可以通过 localhost 来进行通信,所需要注意的是不同容器要注意不要有端口冲突即可。不同的 Pod 有不同的 IP,不同 Pod 内的多个容器之前通信，不可以使用 IPC(如果没有特殊指定的话)通信，通常情况下使用 Pod 的 IP 进行通信。

一个 Pod 里的多个容器可以共享存储卷，这个存储卷会被定义为 Pod 的一部分，并且可以挂载到该 Pod 里的所有容器的文件系统上。

2.2、生命周期短暂

Pod 属于生命周期比较短暂的组件，比如，当 Pod 所在节点发生故障，那么该节点上的 Pod 会被调度到其他节点，但需要注意的是，被重新调度的 Pod 是一个全新的 Pod,跟之前的 Pod 没有半毛钱关系。

2.3、平坦的网络

K8s 集群中的所有 Pod 都在同一个共享网络地址空间中，也就是说每个 Pod 都可以通过其他 Pod 的 IP 地址来实现访问。

3、分类

3.1、普通 Pod

普通 Pod 一旦被创建，就会被放入到 etcd 中存储，随后会被 Kubernetes Master 调度到某个具体的 Node 上并进行绑定，随后该 Pod 对应的 Node 上的 kubelet 进程实例化成一组相关的 Docker 容器并启动起来。在默认情况下，当 Pod 里某个容器停止时，Kubernetes 会自动检测到这个问题并且重新启动这个 Pod 里某所有容器，如果 Pod 所在的 Node 宕机，则会将这个 Node 上的所有 Pod 重新调度到其它节点上。

3.2、静态 Pod

静态 Pod 是由 kubelet 进行管理的仅存在于特定 Node 上的 Pod,它们不能通过 API Server 进行管理，无法与 ReplicationController、Deployment 或 DaemonSet 进行关联，并且 kubelet 也无法对它们进行健康检查。

4、Pod存在的意义

一个Pod可以存入多个容器，咱们就拿docker来说，docker是建议一个容器只是只是运行一个应用程序，pod是以多进程设计的，可以将依赖度比较高的两个容器放入同一个pod（例如一个微服务项目调用了mysql数据库，微服务和mysql数据库这两个容器放入同一个pod），因为pod内网络共享，这样微服务连接mysql就像连接本地数据一样，减少网络IO等提高调用效率。

5、生命周期和重启策略

5.1、Pod 的状态

状态	描述
Pending	Api-server已创建改pod,但是pod中一个或者多个容器的镜像还未创建，包括镜像下载过程
Running	pod内所有容器已创建，且至少一个容器处于运行状态、正在启动或者重启状态
Completed	pod内所有容器均成功执行退出，且不会重启
Failed	pod内所有容器均已退出，但至少一个容器退出失败
Unknown	由于某种原因无法获取pod状态，例如网络不通畅

5.2、Pod 重启策略

Pod 的重启策略包括 Always、OnFailure 和 Never，默认值是 Always

策略	描述
Always	当容器失效时，由kubelet自动重启该容器
OnFailure	当容器终止运行且运行代码不为0，，由kubelet自动重启该容器
Never	不论容器运行状态如何，kubelet都不会重启该容器

5.3、常见状态转换

Pod包含的容器数	Pod当前状态	发生事件	Pod结果状态
			RestartPolicy=Always	OnFailure	Never
1个容器	Running	容器成功退出	Running	Succeeded	Succeeded
1个容器	Running	容器失败退出	Running	Running	Failure
2个容器	Running	1个容器失败退出	Running	Running	Running
2个容器	Running	容器被OOM杀掉	Running	Running	Failure