k8s---Pod的生命周期
Pod是什么?
pod是k8s中最小的资源管理组件。
pod也是最小化运行容器化应用的资源管理对象。
pod是一个抽象的概念,可以理解为一个或者多个容器化应用的集合
在一个pod当中运行一个容器是最常用的方式
在一个pod当中可以同时运行多个容器,一个pod当中可以同时封装几个需要耦合的互相协作的容器。这些容器是共享资源的,也可以互相协作组成一个service单位。
不论运行一个容器还是多个容器,k8s管理的都是pod而不是容器。
一个pod内的多个容器必须都运行在同一个node节点上
基于现代容器技术的要求。最常用的就是1个pod运行1个容器,1个容器只运行一个进程目的是为了横向扩展方便扩缩容和解耦。这样管理方便,简单直观。
1个pod内运行多个容器,耦合度太高。一旦一个进程失败,整个pod将全部失败。实现解耦,基于pod可以创建多个副本,实现高可用和负载均衡。
pause容器
pod内的容器共享资源。
共享机制:pause底层基础容器来提供共享资源的机制。
pause是基础容器,也可以称为父容器。管理pod内容器的共享操作。
pause还可以管理容器的生命周期。
k8s提供了pause容器两大核心功能:
-
为pod内的所有容器提供一个的命名空间。只有都在同一个命名空间内才可以共享资源。
-
启动容器的pid(进程号)命名空间,每个pod中都作为pid为1的进程(init进程),回收僵尸进程。
-
当创建pod时会先创建1个pause容器,然后再拉取镜像生成容器
pause会在每个pod中创建一个pid为1的进程来管理pod中的进程。包括回收僵尸进程。
kubelet管理node节点
pause管理pod内的容器
1、 master节点发出指令,pod使用的镜像nginx,pod的副本数
2、 kube-scheduler来分配执行的node节点
3、 node节点的kubelet收到master指令,先拉pause再拉nginx镜像
4、 pause容器先启动,提供命名空间,进程管理pid1。来为pod内的容器提供共享服务以及容器的进程管理。
pause容器共享两种资源:网络资源、存储资源
网络资源:每个pod都会被分配一个集群内部的唯一IP地址。pod内的容器共享网络。pod在集群内部的IP地址和端口。
pod内部的容器可以使用localhost互相通信。pod中的容器与外部通信时,从共享的资源当中进行分配,宿主机的端口映射。
pod可以指定多个共享的volume。pod内的容器共享这些vloume。volume可以实现数据的持久化。可以防止pod重新构建后文件丢失。
总结
每个pod都有1个pause基础容器
pause容器对应的镜像属于k8s集群的一部分。创建集群就会有pause这个基础镜像。
pod里面包含了一个或者多个相关的容器(应用)
pod外设置一个基础镜像:
1、 pod内部有一组容器挂了一个,就算pod失效了吗?
引入pause禁止,代表整个容器的组状态。可以解决对pod内部容器整体状态的判断
2、 pod内容器共享IP共享volume挂在卷,解决了容器内网络通信的问题。解决了容器内文件共享的问题。
pod的分类
自主式pod:这个pod不会自我修复。如果pod内容器的进程终止或者被删除或者缺少资源被驱逐。这个pod没有办法自愈。
只要不是基于deployment、daemanset资源控制器创建的都是自主式pod
控制器管理pod:滚动升级,可以自愈(可以自动重启)可以管理pod的数量,以及pod的扩缩容
pod的生命周期状态
1、 pending---挂起:表示pod已被创建,但是尚未被分配到运行的node节点。
可能有几种情况导致:
-
节点上资源不够
-
需要等待其他pod的调度等
2、 running---运行中:pod已经被分配到了node节点。pod内部的所有容器都已经启动。运行状态良好正常稳定。
3、 complete/successded:表示容器内部的进程运行完毕后正常退出。没有发生错误。
4、 faild:表示pod中的容器非正常退出。发生了错误。需要通过查看详情和日志来定位问题。
5、 UNknown:表示由于某些原因,k8s集群无法获取pod的状态。一般是APIserver出现问题。
6、 terminating:表示终止中。表示pod正在被删除,内部容器正在终止。终止过程中涉及到资源回收,垃圾清理以及终止过程中需要执行的命令。所以需要时间终止。
Pod生命周期图:
1、 先有pause基础容器才会创建初始化init容器
2、 初始化容器运行完毕而且是成功运行完毕后才会创建pod的主业务容器
在容器的生命周期中还伴随着2个容器钩子:
3、 容器钩子:
poststart:表示容器运行时执行的第一个命令
prestop:容器结束时执行的最后一个命令
容器生命周期中还有2个探针:
探针:用于检测容器状态是否正常。
livenessProbe:存活探针
readinessProbe:流量探针
启动探针
存活探针和流量探针会伴随整个pod的生命周期
会不停的检测内部主业务容器的情况。只要主业务容器出现问题,整个pod将不再式ready状态。
但是启动探针除外
创建pod的容器分类
1、 基础容器:pause
2、 init容器(初始化容器):init c
3、 业务容器
先启动pause基础容器 > init初始化容器 > pod业务主容器
在pause基础容器和init初始化容器的过程中。pod状态:init 1/3---2/3---3/3
当所有init初始化都启动完毕才会创建业务容器
实验验证:
vim init.yamlapiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx-init
spec:containers:- name: nginx1image: nginx:1.22
#定义的业务容器initContainers:- name: init-centos1image: centos:7command: ["echo", "hello,world"]- name: init-contos2image: centos:7command: ["echo", "I am ready"]
#这里定义业务容器和两个init初始化容器
#会先创建完pause初始化容器后
#才会先执行init-centos1输出hello,world。
#再执行init-centos2输出I am ready
#最后才会拉起nginx容器
init容器的作用
1、 环境变量:可以在创建的过程中为业务容器定制好相关的代码和工具。
2、 init容器独立于业务容器。是单独构建的镜像。对业务容器不产生任何安全影响。
3、 init容器能以不同于pod内应用容器的文件系统视图运行,secrets的权限。应用容器无法访问secerts的权限。
总结
init容器提供了应用容器运行之前的先决条件,提供了一种阻塞或者延迟机制来控制应用容器的启动。只有前置条件满足,才会创建pod内的应用容器。属于k8s的一种机制。
1、 在pod的启动过程中,容器时按照初始化容器先启动,每个容器都必须在下一个容器启动之前成功退出
2、 如果运行失败会按照容器的重启策略进行指定动作。restartPolicy:Always/Never/onFailure(非正常退出才会重启)
3、 所有的init容器没有成功之前,pod是不会进入ready状态的。
init容器与service无关,不能对外提供访问,也不会在service暴露端口。
4、 如果重启pod,所有init容器一定会重新执行。
5、 如果修改init容器的spec(参数)只限制于image。修改的修改字段都不生效。前提基于deployment
6、 每个容器的名称都要唯一且不能重复。
pod的重启策略
实验举例:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: centos
spec:restartPolicy: OnFailure
#k8s中pod的重启策略,基于容器的状态进行pod的重启
#Always:总是重启。只要容器退出,无论容器的状态码是正常还是不正常。默认策略可以不加
#Never:永不重启。只要容器退出,无论容器是否正常都不重启
#OnFailure:只有容器的状态码非0时候才会重启。正常退出不会重启。
#一般情况下都使用默认Always,只有特殊情况下会使用Never
#在deployment的yaml文件当中,重启的策略只能是Always也是默认策略。所以可以不加。containers:- name: centosimage: centos:7command: ["echo", "I am ready"]
在deployment的yaml文件当中,重启的策略只能是Always也是默认策略。所以可以不加
实验举例:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: centos2labels:zyg: test
spec:replicas: 1selector:matchLabels:zyg: testtemplate:metadata:labels:zyg: testspec:restartPolicy: Nevercontainers:- name: centos2image: centos:7command: ["echo", "123"]
总结
pause容器:是底层容器/基础容器。提供pod内容器的网络和存储共享以及pod内容器退出之后的资源回收。
init容器:不是不一定要存在的。是人为设定的。是业务容器启动之前的必要条件。
pod的生命周期
-
pause基础容器
-
init容器-----全部成功退出----才会到主业务容器
-
容器钩子:poststart启动时第一条命令、prestop推出时第一条命令
-
探针:探测容器的健康状态,伴随pod的整个生命周期。除了启动探针。
总的来说:
pod就是用来封装容器的。业务时容器,服务也是容器,端口也是容器。
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