4.k8s资源清单

2024-01-08 21:42:28

一、资源类型

集群资源分类(适用性范围)

名称空间级别：kubeadm k8s kube-system （kubectl get pod -n default）默认是加default

集群级别：role

元数据型：HPA

K8s 中所有的内容都抽象为资源，资源实例化之后，叫做对象

名称空间
- 工作负载型资源(workload): pod , ReplicaSet, Deployment, StatefulSet,DaemonSet,Job,CronJob(ReplicationController在1.11版本被废弃)
- 服务发现及负载均衡型资源（ServiceDiscovery LoadBalance）:Service,Ingress,..
- 配置与存储型资源： Volume（存储卷），CSI（容器存储接口，可以扩容各种各样的第三方存储卷）
- 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)
集群级别资源：
- Namespace，node，role ，clusterRole，RoleBinding，ClusterRoleBinding
元数据型资源：
- HPA(元数据)，PodTemplate（pod模板），LimitRange（资源限制）

二、YAML格式

pod定义yaml 文件说明

三、常用字段说明

Spec: 达到预期的状态

参数名	字段类型	说明
version	String	这里是值的是k8s API的版本，目前基本上是v1，可以用kubectl api-versions命令查询
kind	String	这里指的是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metadata
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，是一个列表
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（1）Always：意思是每次都尝试重新拉取镜像（2）Never：表示仅使用本地镜像（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，上面三个值都没有设置的话，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，默认为读写模式
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tcp
spec.containers[].env[]	List	指定容器运行前需要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	指定设置容器的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.requets.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.requets.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，默认为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kubelet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将无法再同一台宿主机上启动第二个副本

kubectl explain 可以查看详细的参数

例如看pod 的：kubectl explain pod

kubectl explain pod.spec

定义一个pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
    version: v1
spec:
  containers:
    - name: app
      image: hub.syuee.com/library/nginx:v1
    - name: test
      image: hub.syuee.com/library/nginx:v1

这里的两个容器都是使用的80端口，所以会报错，下面排查报错

查看详细信息

 kubectl describe pod myapp-pod

这里可以看到第二个容器报错

kubectl log myapp-pod -c test

从日志可以看到报错信息是80 端口被占用

四、pod生命周期

init c：初始化容器（只是初始化，初始化完成后就会死掉，initc 不能并行）

pause：初始化创建的时候initc 会连接到pause

mainc ：主容器（有多个），容器启动的时候会start操作，当容器停止是会执行stop

liveness : 就绪检查，可以通过tcp检查，通过进程检测都通过了在改成ready

readiness : 生命周期检查（如容器里面的nginx进程卡死）当检测到进程卡死，我们可以执行重启或重建pod

pod生命周--》kube-》kubelet-》CRI-》pause-》init C-》main c （脚本和命名）（过程中有readiness和liveness参与）

五、initC

pod 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的Init容器

Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点：

Init 容器总是运行到成功完成为止
每个Init 容器都必须在下一个Init容器启动之前成功完成

如果Pod 的Init 容器失败， Kubernetes 会不断地重启Pod ，直到Init 容器成功为止，然而，如果Pod对应的restartPolicy为Never，它不会重新启动

Init容器的作用

因为init容器具有应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：

它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的
它们可以包含实用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中，例如，创建镜像没有必要FROM另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似sed ，awk， python或dig这样的工具
应用程序镜像可以分离出创建和部署角色，二没有必要联合他们构建一个单独的镜像
init容器使用linux namespace ，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图，因此，他们能够具有访问secret 的权限，二应用程序容器则不能
他们必须在应用程序容器启动之前运行完成，二应用程序容器是并行运行的。所以inti容器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，知道满足了一种先决条件

实例1: vim init-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox
    command: ['sh','-c','echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox
    command: ['sh', '-c', 'until nslookup myservice; do echo waiting for mysevice; slepp 2; done;']
  - name: init-mydb
    image: busybox
    command: ['sh','-c','until nsloopup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']

kubectl describe pod myapp-pod # 查看myapp-pod 详情

kubectl log myapp-pod -c init-myservice # 查看初始化进程详情

这里可以看到解析不了myservice 和mydb

创建myservice.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

创建mydb

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9377

特殊说明

在Pod启动过程中， Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动，每个容器必须在一下容器启动之前成功退出
如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy 指定的策略进行重试，然而，如果Pod 的restartPolicy 设置为Always， Init容器失败时会使用RestartPolicy策略
在所有的Init 容器没有成功之前， Pod 将不会变成Ready状态， Init 容器的端口将不会在Service中进行聚集，正在初始化中的Pod 处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true
如果Pod 重启，所有Init容器必须重新执行
对Init 容器spec 的修改被限制在容器image 字段，修改其他字段都不会生效，更改Init 容器的image字段，等价于重启该Pod

六、探针

探针是由kubectl 对容器执行的定期诊断，要执行诊断， kubelet 调用由容器实现的Handler。有三种类型的处理程序：

ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为0 则认为诊断成功
TCPSocketAction：对指定端口上的容器的IP 地址进行TCP 检查。如果端口打开。则诊断被认为是成功的。
HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的IP 地址执行HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于200 ，且小于400 。则诊断被认为是成功的

每次探测都将获得以下三种结果之一：

成功：容器通过了诊断
失败：容器未通过诊断
未知：诊断失败，因此不会采取任何行动

探测方式

livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存货探测失败，则kubelet 会杀死容器，并且容器将受到其重启策略的影响。如果容器不提供存货探针，则默认状态为Sussess

readinessProbe: 指示容器是否准备好服务请求，如果就绪探测失败，端点控制器将从与pod 匹配的所有Service的端点中删除该pod 的IP地址，初始化延迟之前的就绪状态默认为Failure 。如果容器不提供就绪探针。则默认状态为Sussess 。

检测探针-就绪检测

readlinessProbe-httpget

Vim read.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinerssProbe: 
      httpGet:
        port: 80 
        path: /index1.html    #
      initialDelaySeconds: 1  #延迟1秒
      periodSeconds: 3 #过期3秒 就是3秒后重新检测

检测探针-存活检测

livenessProbe-exec

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: hub.syuee.com/library/busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
    livenessProbe:
      exec:
        command: ["test", "-e", "/tmp/live"]
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3

livenessProbe-httpget

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
	- name: liveness-httpget-container
    image: hub.syuee.com/library/nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
      timeoutSeconds: 10

livenessProbe-tcp

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-tcp
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: hub.syuee.com/library/nginx:v1
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 1
      tcpSocket:
        port: 80
      periodSeconds: 3

多个检查合在一起

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-tcp
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: hub.syuee.com/library/nginx:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index1.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3        
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 1
      tcpSocket:
        port: 80
      periodSeconds: 3

七、start、stop、相位

启动、退出动作

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecycle-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: nginx
    lifecycle:
      postStart:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c","echo Hello form the postStart handler > /usr/share/message"]
      proStop:
        exec:
          command: ["/usr/sbin/nginx", "-s", "quit"]

Pod phase 可能存在的值

挂起（Pending）: Pod 已被Kubernetes系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建，等待时间包括调度Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间

运行中（Running）：该Pod已经绑定到了一个节点上，Pod中所有的容器都已被创建，至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态

成功（Succeeded): Pod中的所有容器都被成功终止，并且不会在重启

失败（Failed）：Pod中所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止，也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止

未知（Unknown）：因为某些原因无法取得Pod的状态，通常是因为与Pod所有主机通信失败

pod中只有一个容器并且正在运行，容器成功退出

记录时间完成
如果restartPolicy为：
- Always: 重启容器， Pod phase任为Running
- OnFailure: Pod phase变成Succeeded
- Never: Pod phase变成Susseeded

Pod中只有一个容器并且正在运行。容器退回失败

记录失败事件
如果restartPolicy为：
- Always：重启容器， Pod phase仍为Running
- OnFailure：重启容器， Pod phase仍为Running
- Never： Pod phase变成Failed

Pod 中有两个容器并且正在运行。容器退出失败

记录失败时间
如果restartPolicy
- Always：重启容器； Pod phase 仍为Running
- OnFailure：重启容器， Pod phase 仍为Running
- Never: 不重启容器； Pod phase 仍为Running
如果有容器1没有处于运行状态，并且容器2 退出
- 记录失败事件
- 如果restartPolicy为：
  - Always：重启容器； Pod phase 仍为Running
  - OnFailure：重启容器； Pod phase仍为Running
  - Never： Pod phase 变成Failed

Pod 中只有一个容器并处于运行状态。容器运行时内存超出限制

容器以失败状态终止
记录oom 事件
如果restartPolicy为：
- Always：重启容器； Pod phase仍为Running
- OnFailure：重启容器； Pod phase 仍为Running
- Never：记录失败事件； Pod phase 仍为Failed

Pod 正在运行，磁盘故障

杀掉所有容器。记录适当事件
Pod phase 编程Failed
如果使用控制器来运行， Pod 将在别处重建

Pod 正在运行，其节点被分段

节点控制器等待直到超时
节点控制器将Pod phase 设置为Failed
如果是用控制器来运行， Pod 将在别处重建

码农公寓