Linux企业运维——KubernetesPod资源清单

Posted 2021-09-01 是大姚呀

Linux企业运维——Kubernetes（三）Pod资源清单

文章目录

• • Linux企业运维——Kubernetes（三）Pod资源清单
  • 1、资源
  • • 1.1、资源分类
    • 1.2、资源清单
  • 2、实践操作
  • • 2.1、构建资源清单
    • 2.2、imagePullPolicy镜像拉取策略
    • 2.3、containerPort+hostPort容器端口映射
    • 2.4、hostNetwork主机网络模式
    • 2.5、resources资源限制
    • 2.6、restartPolicy重启策略
    • 2.7、nodeName强制调度

1、资源

1.1、资源分类

K8s中所有的内容都抽象为资源，资源实例化之后，叫做对象。集群资源分为：名称空间级别、集群级别、元数据型。

名称空间级别：

• 工作负载型资源：service,pod，Redeployment（控制器，我们很少直接操作pod，而是通过控制器来操作Pod）、ReplicaSet、StatefilSet、Job、Cronjob
• 服务发现及服务均衡资源型资源：Service、Ingress
• 配置与存储型资源：Volume、CSI(容器存储接口，可以扩展各种第三方的存储卷)、ConfigMap、Secret、DownwardAPI
• 特殊类型的存储卷：ConfigMap（当配置中心来使用的资源类型）、Secret（保存敏感数据）、DownwardAPI（把外部环境中的信息输出给容器）

集群级别：

• 集群级资源：Namespace、Node、Role、rolebinding、clusterrolebinding

元数据型：

• 元数据型资源：HPA、podtemplate、limitrange（限制资源的如cpu、内存等）

1.2、资源清单

在K8S中，一般使用yaml格式的文件来创建符合我们预期期望的pod，这样的yaml文件我们一般称为资源清单
资源清单中常见字段的解释：

参数名	字段类型	说明
version	String	这里是指的是K8S API的版本，可以用”kubectl api-versions“命令查询
kind	string	这是指的是yaml文件定义的资源类型和角色，比如：pod
metadata	Object	元数据对象，固定值就写metedata
metadata.name	string	元数据对象的名字，这里由我们编写，比如命名Pod的名字
metadata.namespace	string	元数据对象的命名空间，由我们自身定义
Spec	Object	详细定义对象，固定值就写Spec
spec.containers[]	list	这里是Spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name	string	这里定义容器的名字
spec.containers[].image	string	这里定义要用到的镜像名称
spec.containers[].imagePullPolicy	string	定义镜像拉取策略，有Always、Never、IfNotPresent三个值可选（1）Always：意思是每次都尝试重新拉取镜像（2）Never：表示仅适用本地镜像（3）IfNotPresent：如果本地有镜像就使用本地镜像，没有就拉取在线镜像。上面三个值都没设置的话，默认是Always。
spec.containers[].command[]	list	指定容器启动命令，因为是数组可以指定多个，不指定则使用镜像打包时使用的启动命令。
spec.containers[].args[]	list	指定容器启动命令参数，因为是数组可以指定多个。
spec.containers[].workingDir	string	指定容器的工作目录
spec.containers[].volumeMounts[]	list	指定容器内部的存储卷配置
spec.containers[].volumeMounts[].name	string	指定可以被容器挂载的存储卷的名称
spec.containers[].volumeMounts[].mountPath	string	指定可以被容器挂载的存储卷的路径
spec.containers[].volumeMounts[].readOnly	string	设置存储卷路径的读写模式，ture或者false，默认是读写模式
spec.containers[].ports[]	list	指定容器需要用到的端口列表
spec.containers[].ports[].name	string	指定端口的名称
spec.containers[].ports[].containerPort	string	指定容器需要监听的端口号
spec.containers[].ports[].hostPort	string	指定容器所在主机需要监听的端口号，默认跟上面containerPort相同，注意设置了hostPort同一台主机无法启动该容器的相同副本（因为主机的端口号不能相同，这样会冲突）
spec.containers[].ports[].protocol	string	指定端口协议，支持TCP和UDP，默认值为TCP
spec.containers[].env[]	list	指定容器运行前需设置的环境变量列表
spec.containers[].env[].name	string	指定环境变量名称
spec.containers[].env[].value	string	指定环境变量值
spec.containers[].resources	Object	指定资源限制和资源请求的值（这里开始就是设置容器的资源上限）
spec.containers[].resources.limits	Object	指定设置容器运行时资源的运行上限
spec.containers[].resources.limits.cpu	string	指定CPU的限制，单位为Core数，将用于docker run –cpu-shares参数
spec.containers[].resources.limits.memory	string	指定mem内存的限制，单位为MIB、GiB
spec.containers[].resources.requests	Object	指定容器启动和调度时的限制设置
spec.containers[].resources.requests.cpu	string	CPU请求，单位为core数，容器启动时初始化可用数量
spec.containers[].resources.requests.memory	string	内存请求，单位为MIB、GiB，容器启动的初始化可用数量
spec.restartPolicy	string	定义pod的重启策略，可选值为Always、OnFailure、Never，默认值为Always。 1.Always：pod一旦终止运行，则无论容器是如何终止的，kubelet服务都将重启它。2.OnFailure：只有pod以非零退出码终止时，kubelet才会重启该容器。如果容器正常结束（退出码为0），则kubectl将不会重启它。3.Never：Pod终止后，kubelet将退出码报告给master，不会重启该pod
spec.nodeSelector	Object	定义Node的label过滤标签，以key：value格式指定
spec.imagePullSecrets	Object	定义pull镜像时使用secret名称，以name：secretkey格式指定
spec.hostNetwork	Boolean	定义是否使用主机网络模式，默认值为false。设置True表示使用宿主机网络，不使用docker网桥，同时设置了True将无法在同一台宿主机上启动第二个副本

2、实践操作

2.1、构建资源清单

1、在编写资源清单文件时需要指明api资源属于哪个群组和版本，我们在编写前可以先进行查询

2、删除已有的pod，创建pod目录并在该目录下编写文件构建资源清单pod.yaml（.yaml文件与.yml文件无区别），应用资源清单，此时可以查看到生成的pod，其中包含了由myapp镜像生成的一个副本


3、在server1上搭建的Habbor私有仓库中上传busybox的镜像，修改并应用资源清单文件，利用私有仓库中的busybox镜像在生成的pod中新建一个副本，此时可以查看到pod中有两个容器副本就绪

4、此时连接进入pod中busybox容器的bash环境，访问本地看到的是pod中myapp容器的发布页面，这是因为pod中所有的副本共享一个ip

2.2、imagePullPolicy镜像拉取策略

1、删除由资源清单生成的pod，重新应用资源清单生成pod，由于server3之前从仓库中拉取过myapp镜像，所以查看pod的详细信息可以看到k8s集群在调度时优先调度server3节点，另外从仓库中拉取了busybox镜像


2、编辑资源清单，设置拉取策略imagePullPolicy为IfNOtPresent，当本地不存在时再拉取镜像，删除生成的pod，读取应用资源清单重新创建pod，此时查看pod的详细信息可以看到未重复拉取镜像（资源清单创建的pod不会自动更新，需要读取清单删除后再重建）

2.3、containerPort+hostPort容器端口映射

1、编辑资源清单，指定生成的pod中容器副本需要监听的端囗号containerPort，指定容器所在主机需要监听的端囗号hostPort，默认跟上面containerPort相同

2、读取应用资源清单重新创建pod，查看Pod资源的额外信息得到容器运行在哪个节点上，去该节点主机上可以查看到端口映射设置成功
注意：设置了hostPort后，同一台主机无法启动该容器的相同副本，因为主机端囗号不能相同，这样会冲突

2.4、hostNetwork主机网络模式

1、删除由资源清单生成的pod，编辑资源清单，设置主机网络模式hostNetwork值为true即使用宿主机网络，读取应用资源清单重新创建pod

2、查看Pod资源的额外信息可以看到pod的ip为其运行节点主机的ip，curl访问该ip，可以成功访问pod中容器副本的默认发布页面
注意：设置了hostNetwork值为true将无法在同一台宿主机上启动该容器的第二个副本

2.5、resources资源限制

1、删除由资源清单生成的pod，编辑资源清单，指定容器运行时资源的运行下限resources.requests和上限resources.limits

2、读取应用资源清单重新创建pod，查看pod的详细信息可以看到资源限制设定成功

2.6、restartPolicy重启策略

1、利用busybox镜像新建一个pod，设置其重启策略为Never，终止运行后查看Pod的信息可以看到这一新建pod没有被k8s重启

2、删除busybox后重建，不指定其重启策略时默认值为Always，即一旦pod终止运行，则无论容器是如何终止的，k8s检测到容器关闭会将其自动重启，使用提示命令可以再次进入容器

2.7、nodeName强制调度

1、删除已有的pod，编辑资源清单，设置强制将pod调度到指定节点server5上，指定了nodeName的pod会直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接写入podList列表（nodeName是最简单的调度方式）

2、但这里我们集群中只有2、3、4节点，并没有创建server5节点，因此读取资源清单重新创建的pod无法就绪，一直处于pending等待状态

3、删除已有的pod，编辑资源清单，设置强制将pod调度到指定节点server4上

4、读取资源清单重新创建pod，查看Pod资源的额外信息可以看到pod被调度到了指定节点server4上