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
有许多组件围绕Pod进行扩展和支持，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。
1.1 Pod结构
Pod是多进程设计，一个Pod里面包含多个容器，而一个容器里面运行一个应用程序。
每个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，为其他的业务容器作支撑。一般把业务相关联的容器放到一个pod里，从而方便相关容器之间网络互通和文件共享。
1.2 实现机制
Pod实现主要依赖于共享网络和共享存储两大机制
apiversion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
-name: write
image: centos
command: ["bash", "-u","for i in {1..100};do echo $i » /data/hello;sleep 1;done"]
# 挂载数据卷
volumeMounts:
-name: data
mountPath: /data
-name: read
image: centos
command: [“bash"，”-c","tail -f /data/hello"]
# 挂载数据卷
volumeMounts:
-name: data
mountPath: /data
# 定义数据卷
volumes:
-name: data
emptyDir: {}
2 Pod机制
2.1 镜像拉取策略
Pod的拉取策略主要分为了以下几种
- IfNotPresent：默认值，镜像在宿主机上不存在才拉取
- Always：每次创建Pod都会重新拉取一次镜像
- Never：Pod永远不会主动拉取这个镜像
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mypod
spec:
containers:
-name: nginx
image: nginx:1.14
# 拉取策略
imagePullPolicy: Always
2.2 Pod资源限制
Pod在进行调度时，可以在调度器对资源的分配进行设置。例如限制使用的资源是 2C4G，那么在调度到对应的node节点时，只会占用对应的资源，对于不满足资源的节点则会跳过。
有两种资源配置的方式：
- request：表示调度所需最少的资源
- limits：表示最多允许使用的资源
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: frontend
spec:
containers:
- name: db
image: mysql
env:
- name: MYSQL__ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
# 资源限制
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
2.3 Pod重启机制
当Pod中的容器出现问题时就会触发重启机制，重启策略主要分为以下三种
- Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略 【nginx等，需要不断提供服务】
- OnFailure：当容器异常退出（退出状态码非0）时，才重启容器。
- Never：当容器终止退出，从不重启容器
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: dns-test
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox:1.28
args:
- /bin/sh
- -c
- sleep 33000
# 重启策略
restartPolicy: Never
2.4 Pod健康检查
通过容器检查来判断服务是否可用，共有两种检查方式：存活检查livenessProbe，如果检查失败，将杀死容器，根据Pod的restartPolicy来操作；就绪检查readinessProbe，如果检查失败，Kubernetes会把Pod从Service endpoints中剔除
Probe支持以下三种检查方式
- http Get：发送HTTP请求，返回200 - 400 范围状态码为成功
- exec：执行Shell命令返回状态码是0为成功
- tcpSocket：发起TCP Socket建立成功
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
test: liveness
name: liveness-exec
spec:
containers:
- name: liveness
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- touch /tmp/healthy; sleep 30;
# 通过exec来执行存活检查
livenessProbe:
exec:
command:
-cat
-/tmp/healthy
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
3 调度策略
创建Pod流程如下：
- 首先创建一个pod，然后创建一个API Server 和 Etcd，把创建出来的信息存储在etcd中
- 然后创建 Scheduler，监控API Server是否有新的Pod，如果有的话，会通过调度算法把pod调度具体node上
- 在node节点，会通过
kubelet -- apiserver 读取etcd 拿到分配在当前node节点pod信息，然后通过docker创建容器
影响Pod调度的属性
在Pod调度时会有多个条件影响调度结果。
首先调度器会考虑Pod的资源限制，根据request找到满足条件的node节点进行调度
3.1 节点选择器NodeSelector
调度器会根据节点的标签将任务调度到符合条件的节点上，例如下面将任务调度到标签为dev的节点上
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-example
spec:
# 根据节点选择器标签进行调度
nodeSelector:
env role: dev
containers:
-name: nginx
image: nginx:1.15
可以通过以下命令为节点新增标签，然后节点选择器就会进行调度了
kubectl label node node1 env_role=prod
3.2 节点亲和性NodeAffinity
节点亲和性和之前nodeSelector 基本一样的，根据节约束条件来决定Pod调度到哪些节点上
- 硬亲和性：约束条件必须满足，不满足则不分配
- 软亲和性：尝试满足，不保证
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: with-node-affinity
spec:
affinity:
nodeAffinitv:
# 硬亲和性
requiredDuringSchedulinglgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matuhExpEessions:
- key: env sle
operator: In
values:
- dev
- test
# 软亲和性
preferredDuringSchedulinglgnoredDuringExecution:
- weight: 1
preference:
matchExpressions:
- key: group
operator: In
values:
- otherprod
支持常用操作符：in、NotIn、Exists、Gt、Lt、DoesNotExists
反亲和性：就是和亲和性刚刚相反，如 NotIn、DoesNotExists等
3.3 污点Taint
通过Taint 将节点添加污点，从而使本节点不做普通分配调度。nodeSelector 和 NodeAffinity，都是Pod的属性，而污点是节点的属性。
可以通过污点
- 专用节点【限制ip】
- 配置特定硬件的节点【固态硬盘】
- 基于Taint驱逐【在node1不放，在node2放】
通过如下命令查看污点情况
kubectl describe node k8smaster | grep Taint
污点值有三个
- NoSchedule：一定不被调度
- PreferNoSchedule：尽量不被调度【也有被调度的几率】
- NoExecute：不会调度，并且还会驱逐Node已有Pod
通过如下命令为节点添加污点
kubectl taint node [node] key=value:污点的三个值
举例：
kubectl taint node k8snode1 env_role=yes:NoSchedule
# 删除污点
kubectl taint node k8snode1 env_role:NoSchedule-
