k8s核心资源Pod-Pod配置
本文详细介绍了Kubernetes Pod配置中containers属性的关键配置项。主要内容包括：1）基本容器配置示例及创建方法；2）镜像拉取策略（Always/IfNotPresent/Never）的设置与验证；3）容器启动命令的配置方法，解决busybox容器自动关闭的问题；4）环境变量设置；5）端口配置说明；6）资源配额管理（limits和requests）的设置方法及单位说明。
本小节主要来研究pod.spec.containers属性，这也是pod配置中最为关键的一项配置。
[root@master ~]# kubectl explain pod.spec.containers KIND: Pod VERSION: v1 RESOURCE: containers <[]Object> # 数组，代表可以有多个容器 FIELDS: name <string> # 容器名称 image <string> # 容器需要的镜像地址 imagePullPolicy <string> # 镜像拉取策略 command <[]string> # 容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令 args <[]string> # 容器的启动命令需要的参数列表 env <[]Object> # 容器环境变量的配置 ports <[]Object> # 容器需要暴露的端口号列表 resources <Object> # 资源限制和资源请求的设置
一、基本配置
创建pod-base.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-base namespace: dev labels: user: bwf spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest - name: busybox image: busybox:latest
上面定义了一个比较简单Pod的配置，里面有两个容器：
-
nginx：用最新版本的nginx镜像创建，（nginx是一个轻量级web容器）
-
busybox：用最新版本的busybox镜像创建，（busybox是一个小巧的linux命令集合）
# 创建Pod [root@master pod]# kubectl apply -f pod-base.yaml pod/pod-base created # 查看Pod状况 # READY 1/2 : 表示当前Pod中有2个容器，其中1个准备就绪，1个未就绪 # RESTARTS : 重启次数，因为有1个容器故障了，Pod一直在重启试图恢复它 [root@master pod]# kubectl get pod -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-base 1/2 Running 4 95s # 可以通过describe查看内部的详情 # 此时已经运行起来了一个基本的Pod，虽然它暂时有问题 [root@master pod]# kubectl describe pod pod-base -n dev # 解释busybox容器失败的原因
二、镜像拉取
创建pod-imagepullpolicy.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-imagepullpolicy namespace: test spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17 imagePullPolicy: Never # 仅从本地docker镜像中进行安装（本地无，就失败） # 提示该pod的状态是：调度到node2节点
imagePullPolicy，用于设置镜像拉取策略，kubernetes支持配置三种拉取策略：
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Always：总是从远程仓库拉取镜像（一直远程下载）
IfNotPresent：本地有则使用本地镜像，本地没有则从远程仓库拉取镜像（本地有就本地 本地没远程下载）
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Never：只使用本地镜像，从不去远程仓库拉取，本地没有就报错 （一直使用本地）
默认值说明：
-
如果镜像tag为具体版本号， 默认策略是：IfNotPresent
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如果镜像tag为：latest（最终版本） ，默认策略是always
# 创建Pod [root@master pod]# kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml pod/pod-imagepullpolicy created # 查看Pod详情 # 此时明显可以看到nginx镜像有一步Pulling image "nginx:1.17"的过程 [root@master pod]# kubectl describe pod pod-imagepullpolicy -n test ...... Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal Scheduled <unknown> default-scheduler Successfully assigned dev/pod-imagePullPolicy to node1 Normal Pulling 32s kubelet, node1 Pulling image "nginx:1.17.1" Normal Pulled 26s kubelet, node1 Successfully pulled image "nginx:1.17.1" Normal Created 26s kubelet, node1 Created container nginx Normal Started 25s kubelet, node1 Started container nginx Normal Pulled 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Container image "busybox:1.30" already present on machine Normal Created 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Created container busybox Normal Started 7s (x3 over 25s) kubelet, node1 Started container busybox
三、启动命令
测试案例
创建pod-command.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-command namespace: test spec: containers: - name: busybox # 比较小巧的工具包docker镜像 image: busybox:1.31
运行这个pod-command.yaml，产生CrashLoopBackOff的故障
kubectl apply -f pod-command.yaml
故障原因分析
在前面的案例中，一直有一个问题没有解决，就是的busybox容器一直没有成功运行，那么到底是什么原因导致这个容器的故障呢？
原来busybox并不是一个程序，而是类似于一个工具类的集合，kubernetes集群启动管理后，它会自动关闭。
两类容器程序：
-
容器启动后持续运行，等待其他用户访问的程序——比如nginx程序、tomcat程序
-
容器启动后就运行一次，立刻关闭的程序——比如busybox程序
解决方法
解决方法就是让busybox一直在运行、不让它关闭，这就用到了command配置。
修改pod-command.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-command namespace: test spec: containers: - name: busybox image: busybox:1.31 command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done;"]
command，用于在pod中的容器初始化完毕之后运行一个命令。
稍微解释下上面命令的意思：
-
“/bin/sh”,“-c”, 使用sh执行命令
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touch /tmp/hello.txt; 创建一个/tmp/hello.txt 文件
-
while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done; 每隔3秒向文件中写入当前时间
# 创建Pod [root@master pod]# kubectl create -f pod-command.yaml pod/pod-command created # 查看Pod状态 # 此时发现两个pod都正常运行了 [root@master pod]# kubectl get pods pod-command -n test NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-command 2/2 Runing 0 2s # 进入pod中的busybox容器，查看文件内容 # 补充一个命令: kubectl exec pod名称 -n 命名空间 -it -c 容器名称 /bin/sh 在容器内部执行命令 # 使用这个命令就可以进入某个容器的内部，然后进行相关操作了 # 比如，可以查看txt文件的内容 [root@master pod]# kubectl exec pod-command -n test -it -c busybox /bin/sh / # tail -f /tmp/hello.txt 13:35:35 13:35:38 13:35:41
特别说明：通过上面发现command已经可以完成启动命令和传递参数的功能，为什么这里还要提供一个args选项，用于传递参数呢?这其实跟docker有点关系，kubernetes中的command、args两项其实是实现覆盖Dockerfile中ENTRYPOINT的功能。
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如果command和args均没有写，那么用Dockerfile的配置。
-
如果command写了，但args没有写，那么Dockerfile默认的配置会被忽略，执行输入的command
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如果command没写，但args写了，那么Dockerfile中配置的ENTRYPOINT的命令会被执行，使用当前args的参数
-
如果command和args都写了，那么Dockerfile的配置被忽略，执行command并追加上args参数
四、环境变量
创建pod-env.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-env namespace: test spec: containers: - name: busybox image: busybox:1.31 command: ["/bin/sh","-c","while true;do /bin/echo $(date +%T);sleep 60; done;"] env: # 设置环境变量列表 - name: "username" value: "admin" - name: "password" value: "123456"
env，环境变量，用于在pod中的容器设置环境变量。
# 创建Pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-env.yaml pod/pod-env created # 进入容器，输出环境变量 [root@master ~]# kubectl exec pod-env -n test -c busybox -it /bin/sh / # echo $username admin / # echo $password 123456
这种方式不是很推荐，推荐将这些配置单独存储在配置文件中，这种方式将在后面介绍。
五、端口配置
本小节来介绍容器的端口设置，也就是containers的ports选项。
首先看下ports支持的子选项：
[root@master ~]# kubectl explain pod.spec.containers.ports KIND: Pod VERSION: v1 RESOURCE: ports <[]Object> FIELDS: name <string> # 端口名称，如果指定，必须保证name在pod中是唯一的 containerPort<integer> # 容器要监听的端口(0<x<65536) hostPort <integer> # 容器要在主机上公开的端口，如果设置，主机上只能运行容器的一个副本(一般省略) hostIP <string> # 要将外部端口绑定到的主机IP(一般省略) protocol <string> # 端口协议。必须是UDP、TCP或SCTP。默认为“TCP”。
容器端口和主机端口的区别
接下来，编写一个测试案例，创建pod-ports.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-ports namespace: test spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.18 ports: # 设置容器暴露的端口列表 - name: nginx-port containerPort: 80 protocol: TCP
# 创建Pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-ports.yaml pod/pod-ports created # 查看pod # 在下面可以明显看到配置信息 [root@master ~]# kubectl get pod pod-ports -n test -o yaml ...... spec: containers: - image: nginx:1.18 imagePullPolicy: IfNotPresent name: nginx ports: - containerPort: 80 name: nginx-port protocol: TCP ......
访问容器中的程序需要使用的是podIp:containerPort
六、资源配额
容器中的程序要运行，肯定是要占用一定资源的，比如cpu和内存等，如果不对某个容器的资源做限制，那么它就可能吃掉大量资源，导致其它容器无法运行。针对这种情况，kubernetes提供了对内存和cpu的资源进行配额的机制，这种机制主要通过resources选项实现，他有两个子选项：
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limits：用于限制运行时容器的最大占用资源，当容器占用资源超过limits时会被终止，并进行重启
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requests ：用于设置容器需要的最小资源，如果环境资源不够，容器将无法启动
可以通过上面两个选项设置资源的上下限。
接下来，编写一个测试案例，创建pod-resources.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-resources namespace: test spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.18 resources: # 资源配额 limits: # 限制资源（上限） cpu: "2" # CPU限制，单位是core数 memory: "10Gi" # 内存限制 requests: # 请求资源（下限） cpu: "1" # CPU限制，单位是core数 memory: "10Mi" # 内存限制
在这对cpu和memory的单位做一个说明：
-
cpu：core数，可以为整数或小数
-
memory： 内存大小，可以使用Gi、Mi、G、M等形式
# 运行Pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml pod/pod-resources created # 查看发现pod运行正常 [root@master ~]# kubectl get pod pod-resources -n test NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-resources 1/1 Running 0 39s # 接下来，停止Pod [root@master ~]# kubectl delete -f pod-resources.yaml pod "pod-resources" deleted # 编辑pod，修改resources.requests.memory的值为10Gi [root@master ~]# vim pod-resources.yaml # 再次启动pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml pod/pod-resources created # 查看Pod状态，发现Pod启动失败 [root@master ~]# kubectl get pod pod-resources -n test -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod-resources 0/2 Pending 0 20s # 查看pod详情会发现，如下提示 [root@master ~]# kubectl describe pod pod-resources -n test ...... Warning FailedScheduling <unknown> default-scheduler 0/2 nodes are available: 2 Insufficient memory.(内存不足)
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