k8s-pod的管理及优化设置

Pod是Kubernetes（k8s）中最小的资源管理组件，也是最小化运行容器化应用的资源对象。以下是对Pod的详细介绍：

一、Pod的基本概念
定义：Pod是Kubernetes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。
组成：Pod由一个或多个容器组成，这些容器共享网络、存储等资源，并作为一个整体被调度和管理。
功能：Pod是Kubernetes中运行容器化应用的基本单位，其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展功能的。
二、Pod的特点
共享资源：Pod中的容器共享Network、UTS及IPC命令空间，因此具有相同的域名、主机名和网络接口，并可通过IPC直接通信。
生命周期：Pod从创建到销毁的整个过程称为生命周期。Pod的状态包括Pending（等待调度）、Running（运行中）、Succeeded（成功完成）、Failed（失败）和Unknown（未知状态）等。
自动恢复：当Pod中的容器因为某些原因停止运行时，Kubernetes会自动尝试重新启动这些容器，以保证Pod的可用性。
三、Pod的组成结构
Pause容器：每个Pod在创建时都会自动创建一个Pause容器（也称为基础容器或父容器）。Pause容器为Pod提供Linux命名空间的基础，并启用PID命名空间。它在每个Pod中都作为PID为1的进程（init进程），并回收僵尸进程。Pause容器还负责管理Pod容器间的共享操作，如网络命令空间、共享存储等。
初始化容器（Init Containers）：初始化容器在Pod的主容器启动之前运行，用于完成一些预处理工作，如配置环境变量、下载文件等。初始化容器按顺序串行启动，每个初始化容器都必须在下一个初始化容器启动前完成启动和退出。
应用容器（Main Containers）：应用容器是Pod中实际运行业务逻辑的容器。在所有初始化容器启动和退出后，应用容器才会启动，并且是并行启动的。
四、Pod的使用方式
单个容器Pod：这是最常见的使用方式，每个Pod中只运行一个容器。在这种情况下，可以把Pod想象成是单个容器的封装，Kubernetes管理的是Pod而不是直接管理容器。
多个容器Pod：一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合、互相协作的容器。这些容器共享资源，并作为一个service单位来运行。例如，一个容器负责共享文件，另一个“sidecar”容器负责更新这些文件。
五、Pod的管理和调度
管理方式：Kubernetes通过控制器对象（如Deployment、StatefulSet等）来管理Pod的创建、更新和删除等操作。这些控制器对象能够根据定义的副本数量和策略来自动调整Pod的数量和状态。
调度策略：Kubernetes的调度器负责将Pod分配到合适的节点上运行。调度器会根据节点的资源情况、Pod的资源需求以及调度策略等因素来做出决策。
六、Pod的生命周期管理
创建和初始化：Pod的创建过程包括API Server接收创建指令、Scheduler调度到合适的节点、Kubelet调用Docker API创建Pod等步骤。在Pod创建过程中，可以配置初始化容器来完成一些预处理工作。
运行和监控：Pod运行后，Kubernetes会通过控制器对象和监控组件来持续监控Pod的状态和性能。如果Pod出现故障或需要更新，Kubernetes会根据定义的策略来自动恢复或滚动更新Pod。
终止和清理：当Pod需要被终止时，Kubernetes会设置Pod的deletionTimestamp值，并触发停止前钩子（如果有的话）。然后，Kubernetes会向容器主进程发送SIGTERM信号，等待容器优雅关闭或等待终止宽限期超时。如果容器没有优雅关闭，Kubernetes会使用SIGKILL信号强制终止进程。最后，Kubernetes会清理Pod的相关资源和状态。
综上所述，Pod是Kubernetes中运行容器化应用的基本单位，具有共享资源、自动恢复等特点。通过合理的Pod设计和调度策略，可以高效地管理和运行容器化应用。

k8s中的资源管理介绍

Kubernetes中的资源管理是其核心功能之一，它允许用户高效地分配、监控和优化集群中的资源。

一、资源管理概述
在Kubernetes中，所有的内容都被抽象为资源，用户需要通过操作这些资源来管理Kubernetes。Kubernetes的本质是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，这些服务实际上是在Kubernetes集群中运行的容器，并将指定的程序运行在容器中。Kubernetes的最小管理单元是Pod，而不是容器，因此容器需要被放置在Pod中。Kubernetes通常不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod。
二、资源分配与限制
资源请求（Requests）：资源请求是指Pod在启动时需要的最小资源量。
Kubernetes调度器会根据Pod的资源请求来决定在哪个节点上调度Pod，以确保节点上的资源能够满足Pod的需求。
资源限制（Limits）：资源限制是指Pod可以使用的最大资源量。
如果Pod尝试使用超过其资源限制的资源，那么它可能会被Kubernetes系统“杀掉”，以确保集群的稳定性和其他Pod的正常运行。

资源管理方式

命令对象式管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

kubectl run nginx-pod --image=nginx:latest --port=80

命令对象式配置：直接使用命令配置和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

声明式对象管理：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

实验网络环境配置

命令式对象管理

comand：指定要对资源执行的操作，例如：create，get,delete

type：指定资源类型，例如：deployment，pod，service

name：指定资源的名称，名称大小写敏感

flags：指定额外的可选参数

查看看k8s集群中所有命名空间的

创建一个

资源类型

常用资源类型

kubectl常见命令操作

基本命令示例

查看资源帮助

编辑控制器配置

利用补丁更改控制器配置

运行和调试命令

运行pod

端口暴漏

运行非交互式pod

高级命令

利用命令生成yaml模板文件

在Kubernetes（K8s）中，标签（Labels）是用来标识Pod、Service、Deployment等资源的一种重要方式。通过标签，用户可以很方便地进行资源的筛选、分类和识别。以下是对kubectl中Pod的资源标签的详细介绍：
一、标签的定义与用途
标签是由一组键值对组成的，每个Pod都可以有多个标签，但每个标签的键在Pod中是唯一的。标签的用途非常广泛，包括但不限于：
资源筛选：通过标签，用户可以快速地筛选出具有特定属性的Pod，便于进行批量操作或监控。
资源分类：标签可以帮助用户对Pod进行分类，例如按照应用类型、环境（开发、测试、生产）等维度进行分类，便于管理和维护。
资源识别：标签可以作为Pod的唯一标识符，便于在复杂的集群环境中快速定位到特定的Pod

标签的应用场景
资源调度：通过标签选择器（Label Selector），Kubernetes的调度器可以将Pod调度到具有特定标签的节点上。这有助于实现资源的合理利用和隔离。
服务发现：Kubernetes中的Service可以通过标签选择器来选择并暴露一组Pod。这使得服务能够自动发现和连接到具有特定标签的Pod。
亲和性和反亲和性：利用标签，用户可以配置Pod的亲和性和反亲和性规则，以确保Pod之间的相对位置关系（例如，将某些Pod调度到同一节点上，或将某些Pod分散到不同的节点上）。

什么是pod

Pod的组成
容器：Pod中可以包含一个或多个容器，这些容器共享Pod的网络和存储卷。通常，一个Pod只运行一个主容器，但也可以运行多个辅助容器（例如，用于日志收集或数据备份的容器）。
存储：Pod可以定义存储卷（Volumes），用于存储数据。这些存储卷可以是空的目录、持久化存储（如NFS、Ceph等）、或者从已有的数据卷中挂载。Pod中的容器可以共享这些存储卷。
网络：每个Pod在Kubernetes集群中都有一个唯一的IP地址。Pod中的容器共享这个网络命名空间，包括IP地址和端口空间。这意味着Pod内的容器可以通过localhost相互通信，并且可以通过Pod的IP地址从集群外部访问Pod内的服务。
生命周期：Pod有一个生命周期，包括创建、运行、更新和删除等阶段。Kubernetes通过Controller（如Deployment、ReplicaSet等）来管理Pod的生命周期，确保Pod按照预期的数量和状态运行。

Pod的用途
Pod是Kubernetes中运行应用的基本单位。通过将应用封装在Pod中，Kubernetes可以轻松地管理应用的部署、扩展、升级和故障恢复。此外，Pod还提供了以下功能：
资源隔离：通过限制Pod的资源使用（如CPU和内存），可以防止单个应用占用过多的集群资源。
服务发现：Kubernetes中的Service可以通过标签选择器来选择并暴露一组Pod。这使得服务能够自动发现和连接到具有特定标签的Pod。
负载均衡：Service还可以为Pod提供负载均衡功能，将流量分发到多个Pod实例上。
滚动更新和回滚：通过Controller，Kubernetes可以实现对Pod的滚动更新和回滚操作，确保应用升级过程中的稳定性和可用性。

查看所有pods

创建一个pod

利用控制器管理pod

k8s控制器介绍

在Kubernetes（K8s）中，控制器（Controllers）是管理Pod的关键组件。它们负责确保Pod的数量、状态以及配置符合预期，并提供了弹性伸缩、滚动更新、故障恢复等高级功能。以下是如何利用控制器管理Pod的详细介绍：

一、控制器的作用
控制器是Kubernetes集群中的一部分，它们负责监视集群的状态，并根据需要创建、更新或删除Pod。控制器通过标签选择器（Label Selector）来识别并管理特定的Pod集合。

二、常见的控制器类型
Deployment：用于部署无状态应用。
管理ReplicaSet，确保Pod副本数与预期状态保持一致。
支持滚动更新和回滚功能。
适用于Web服务等无状态应用。
ReplicaSet：确保Pod副本数量符合预期状态。
支持滚动式自动扩容和缩容功能。
通常不直接使用，而是作为Deployment的一部分。
StatefulSet：用于部署有状态应用。
每个Pod都有唯一的标识符和稳定的网络身份。
支持持久化存储和有序创建、删除、更新。
适用于数据库等需要存储状态和有序操作的应用。
DaemonSet：确保每个节点上都运行一个Pod副本。
常用于日志收集、监控等需要在每个节点上运行的服务。
Job：用于运行一次性任务。
Pod完成任务后自动删除。
适用于批处理任务等。
CronJob：基于时间计划运行Job。
类似于Linux的Cron作业。

三、如何使用控制器管理Pod
创建控制器：使用YAML文件或kubectl命令创建控制器。
指定Pod模板、副本数、标签选择器等参数。
监控和管理：使用kubectl命令查看控制器的状态和Pod的状态。
根据需要调整控制器的配置，例如修改副本数、更新Pod模板等。
弹性伸缩：通过Horizontal Pod Autoscaler（HPA）根据资源利用率自动调整Pod副本数。
控制器会根据HPA的配置自动进行扩容或缩容操作。
滚动更新：对于Deployment控制器，可以使用kubectl命令或YAML文件更新Pod模板。
控制器会按照滚动更新的策略逐步替换旧的Pod，确保服务的连续性。
故障恢复：当Pod出现故障时，控制器会根据重启策略尝试重启Pod。
如果重启失败，控制器会重新创建新的Pod实例。

建立控制器并自动运行pod

为lee缩容

应用版本的更新,利用控制器建立pod

暴漏端口

利用yaml文件部署应用

利用YAML文件部署应用的优点主要体现在以下几个方面：
一、声明式配置
YAML文件以声明式的方式描述应用的部署需求，包括副本数量、容器配置、网络设置等。这种方式使得配置易于理解和维护，并且可以方便地查看应用的预期状态。
二、清晰表达期望状态
YAML文件能够清晰地表达应用的期望状态，包括所需的资源、配置和依赖关系。这使得部署过程更加透明和可控，有助于确保应用按照预期的方式运行。
三、灵活性和可扩展性
YAML文件支持自定义数据类型和结构，可以方便地进行扩展和修改，以满足各种复杂的配置需求。同时，YAML文件也支持嵌套和引用，可以通过别名、锚点等方式重复使用配置信息，提高了配置文件的复用性和灵活性。
四、与工具集成
YAML文件作为一种广泛采用的配置格式，可以与多种工具和平台集成。例如，在Kubernetes中，YAML文件是首选的配置文件格式，可以方便地用于部署、管理和扩展应用。此外，YAML文件也可以与持续集成和持续部署（CI/CD）工具集成，实现自动化的应用部署和版本控制。
五、易于阅读和编写
YAML文件采用了简洁的语法结构，基于缩进来表示层次结构，使得配置文件更加易读且直观。这种人性化的设计使得开发人员能够更快速地理解和编写配置，提高了工作效率。同时，YAML文件也支持注释和文档化，可以方便地解释各个配置项的含义和用途，有助于团队成员之间的共享和协作。
六、版本控制
YAML配置文件可以被版本控制系统（如Git）管理，确保在不同环境中的部署一致性。这不仅可以轻松回滚到以前的版本，还可以在不同环境中重复使用相同的配置，提高了部署的可靠性和稳定性。
综上所述，利用YAML文件部署应用具有诸多优点，包括声明式配置、清晰表达期望状态、灵活性和可扩展性、与工具集成、易于阅读和编写以及版本控制等。这些优点使得YAML文件成为部署和管理应用的理想选择。

资源清单参数

apiVersion：指定了Kubernetes API的版本，例如apps/v1、v1等。不同的资源对象可能对应不同的API版本。
kind：指定了资源对象的类型，例如Pod、Deployment、Service等。

Pod
containers：一个列表，定义了Pod中运行的容器。每个容器都需要指定名称、镜像、端口等信息。name：容器的名称。
image：容器使用的镜像，包括镜像仓库的路径和名称（以及可选的标签）。
ports：容器公开的端口列表。
command和args：指定容器启动时运行的命令和参数。
volumeMounts：定义容器挂载的存储卷。
resources：指定容器的资源限制和请求，包括CPU和内存。
restartPolicy：容器的重启策略，例如Always（总是重启）、OnFailure（仅在失败时重启）或Never（从不重启）。
nodeSelector：指定Pod调度的节点选择器。

Deployment
replicas：指定Pod的副本数量。
selector：用于选择由该Deployment管理的Pod的标签选择器。
template：定义了Pod的模板，包括容器的配置。

Service
selector：用于选择后端Pod的标签选择器。
ports：定义Service暴露的端口和协议。
type：Service的类型，例如ClusterIP（集群内IP）、NodePort（节点端口）或LoadBalancer（负载均衡器）。

端口映射

设定环境变量

pod的生命周期

INIT容器

在Kubernetes中，Init Containers（初始化容器）是一种特殊类型的容器，它们在Pod的主容器启动之前运行。这些容器主要用于执行一些准备性的任务，例如：
等待其他服务就绪：如果Pod依赖于某些外部服务（例如数据库或消息队列），初始化容器可以用于检查这些服务的可用性，并在它们就绪之前保持阻塞状态。
下载配置：初始化容器可以从外部源（例如配置服务器或版本控制系统）下载配置文件，并将它们放置在Pod的共享卷中，供主容器使用。
安装依赖：如果Pod中的应用程序需要特定的软件包或库，初始化容器可以用于下载和安装这些依赖项。
准备存储：初始化容器可以格式化磁盘、创建目录或设置适当的权限，以确保主容器能够正确访问Pod的存储卷。
运行迁移脚本：对于数据库应用，初始化容器可以用于运行数据库迁移脚本，以确保数据库架构与应用程序代码保持同步。
注入环境变量：初始化容器可以从外部源获取环境变量值，并将它们写入到Pod的ConfigMap或Secret中，供主容器使用。

INIT容器（Initialization Containers）在Kubernetes中扮演着重要的角色，它们是在Pod的主容器启动之前运行的特殊容器。这些容器的设计初衷是为了执行一些准备性的任务，以确保Pod的主容器能够在预期的环境中运行。以下是INIT容器的一些关键功能：
依赖准备：INIT容器可以用于下载、安装或配置Pod运行所需的依赖项。例如，它们可以下载配置文件、安装软件包或设置必要的环境变量。
环境检查：在主容器启动之前，INIT容器可以检查Pod的运行环境是否满足要求。这可能包括检查网络连接、验证外部服务的可用性或确认存储系统的状态。
数据迁移：对于需要数据迁移的应用程序，INIT容器可以执行数据同步或初始化数据库的任务。
权限设置：INIT容器可以设置Pod中存储卷的权限，确保主容器能够正确访问这些卷。
配置注入：它们可以从外部源（如ConfigMaps、Secrets或环境变量）获取配置信息，并将其注入到Pod的主容器中。
清理旧状态：在升级或重启Pod时，INIT容器可以用于清理旧的状态或数据，以避免潜在的问题。
等待服务就绪：如果Pod依赖于其他服务（如数据库或消息队列），INIT容器可以等待这些服务变得可用。
安全性检查：INIT容器可以执行安全性检查，例如验证Pod的镜像是否来自受信任的源。