k8s集群多容器Pod和资源共享

Posted 2020-12-22

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了k8s集群多容器Pod和资源共享相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Pod 是可以在 Kubernetes 中创建和管理的、最小的可部署的计算单元。Pod （就像在鲸鱼荚或者豌豆荚中）是一组（一个或多个）容器，这些容器共享存储、网络、以及怎样运行这些容器的声明。Pod中的所有容器是相对紧密的耦合在一起的，会被调度到同一个node节点上。
本文测试数据来自源Kubernetes 1.18版本。

k8s的最小可调度单元

如果选择容器作为k8s的最小可调度单元，那么容器的健康检测，多个耦合性强的容器的调度，多容器之间的资源共享就比较麻烦了。而使用Pod这个虚拟的最小可调度单元，可以完美解决如上问题。具体对比如下：

Pod
1. 多container共享网络、存储
2. 一个Pod可以运行耦合性强的多个container，而不必把多应用全塞到一个container中
3. 方便监控，我们可以对Pod中的多个容器单独设置不同的健康检查，记录日志及分析
4. 不用担心单个容器内多进程，其某个进程崩溃导致整个容器挂掉的情况
Container：
1. 容器设计理念是一个容器只运行一个主进程（其产生的子进程不算）
2. 单个容器，与其它container是”完全隔离”的
3. 常规情况下，无法与其它容器共享网络、存储。只能通过expose的端口进行相互访问

Pod中容器的类型

临时容器ephemeralcontainers

临时容器处于早期的 alpha 阶段，不适用于生产环境集群。一种特殊的容器，该容器在现有 Pod 中临时运行，以便完成用户发起的操作，例如故障排查。你会使用临时容器来检查服务，而不是用它来构建应用程序。

目前，在k8s 1.18上没有成功使用此容器。具体参考文档见：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/pods/ephemeral-containers/
https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/debug-application-cluster/debug-running-pod/
https://www.shogan.co.uk/kubernetes/enabling-and-using-ephemeral-containers-on-kubernetes-1-16/
https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/share-process-namespace/

使用场景

在主容器最小化容器镜像构建的基础上，主容器上会缺少很多排查问题的工具。故一旦主容器有问题需要排查，我们可以用临时容器在共享进程空间的基础上来排查问题。

init容器

Init 容器是一种特殊容器，在 Pod 内的应用容器启动之前运行。Init 容器可以包括一些应用镜像中不存在的实用工具和安装脚本。每个 Pod 中可以包含多个容器，应用运行在这些容器里面，同时 Pod 也可以有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器。
Init 容器不支持 lifecycle、livenessProbe、readinessProbe 和 startupProbe，因为它们必须在 Pod 就绪之前运行完成。如果为一个 Pod 指定了多个 Init 容器，这些容器会按顺序逐个运行。每个 Init 容器必须运行成功，下一个才能够运行。当所有的 Init 容器运行完成时， Kubernetes 才会为 Pod 初始化应用容器并像平常一样运行。

使用场景

Init 容器可以包含一些安装过程中应用容器中不存在的实用工具或个性化代码。例如，没有必要仅为了在安装过程中使用类似 sed、awk、python 或 dig 这样的工具而去 FROM 一个镜像来生成一个新的镜像。Init 容器可以安全地运行这些工具，避免这些工具导致应用镜像的安全性降低。
应用镜像的创建者和部署者可以各自独立工作，而没有必要联合构建一个单独的应用镜像。
Init 容器能以不同于 Pod 内应用容器的文件系统视图运行。因此，Init 容器可以访问应用容器不能访问的 Secret 的权限。
由于 Init 容器必须在应用容器启动之前运行完成，因此 Init 容器提供了一种机制来阻塞或延迟应用容器的启动，直到满足了一组先决条件。一旦前置条件满足，Pod 内的所有的应用容器会并行启动。