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POD资源创建

资源清单数据类型

  • string

    • 字符串

  • boolean

    • 布尔值

    • 示例

      1
      2
      True/Yes
      False/No

  • integer

    • 整型

  • [ ]

    • 列表类型

    • 示例1

      1
      ['苹果','香蕉','桃子']

    • 示例2

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      ansible:
      yum:
        name:
          - nginx
          - mysql-server
          - php-fpm
      k8s:
      containers:
      - name:
        image:
        imagePullPolicy:
      - name:
        image:
        imagePullPolicy:

  • object

    • 字典类型

    • 示例

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      name: zls
      age: 18
      app: nginx

命令行创建POD

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# 语法格式
kubectl create [控制器名称] [POD名称] [--image=指定镜像]

# 创建nginx的pod(根据资源自动指定node节点)
kubectl create deployment nginx --image=nginx:alpine

# 连接进入容器
kubectl exec -it aaa -- /bin/sh

# 在对应node节点上查看启动的pod(见下图1)
docker ps
## 启动POD会启动自定义的容器和一个根容器

# 查看pod并输出详细信息(见下图2)
kubectl get pod -o wide

  • 图1

    image-20230611203235351

  • 图2

    image-20230611203214472

资源清单创建POD

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# Kubernetes API 参考文档
http://k8s.driverzeng.com/v1.19/

# 将pod输出成yaml格式
kubectl get pod aaa -o yaml

# 查看yaml格式的pod启动文件
cat nginx.yaml
apiVersion: v1                     # api接口的版本
kind: Pod                          # kind指定资源：POD
metadata:                          # 资源的元数据[资源名|资源标签|...]
  name: aaa                        # 资源名字
  labels:                          # 资源标签
    mem: 16g                       # 标签名: 标签值
spec:                              # 容器相关信息
  containers:                      # 指定容器信息
  - image: nginx:alpine            # 指定容器镜像
    imagePullPolicy: IfNotPresent  # 镜像拉取规则
    name: abc-nginx                # 容器名称

# 使用资源清单创建名称空间
vim nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: kube-zls

# 应用资源清单
kubectl apply -f nginx.yaml
## 语法选项
kubectl create -f nginx.yaml
- create：是创建，没有创建过的情况下，使用create
- apply：是应用，没创建过的情况下，会创建，创建过的情况下，会更新资源内容

# 修改资源清单
kubectl edit pod aaa

使用资源清单启动MySQL

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# 编辑yaml格式的pod启动文件
vim mysql-pod.yaml
apiVersion: "v1"
kind: "Pod"
metadata:
  name: mysql
  namespace: test-mysql
  labels: 
    name: mysql_pod
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: mysql:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "123"
    - name: MYSQL_DATABASE
      value: "wp_data"
    - name: MYSQL_USER
      value: "wp"
    - name: MYSQL_PASSWORD
      value: "123"
    args:
    - --character-set-server=utf8
      --collation-server=utf8_bin

## 镜像拉取规则
imagePullPolicy: IfNotPresent
- Always：如果latest镜像更新，那么每次执行资源清单都会重新拉最新镜像
- Never：永远都不拉镜像，用本地镜像
- IfNotPresent：如果镜像本地存在，则不拉取，如果镜像本地不存在，则拉取
## 指定字符集
--character-set-server=utf8
--collation-server=utf8_bin

# 应用资源清单
kubectl apply -f mysql-pod.yaml
pod/mysql-pod created

重新认识POD

image-20230611195011781

网络共享

  • POD内的容器使用Container模式共享根容器的网络
  • 容器看到的网络设备信息和根容器完全相同
  • POD内的多个容器可以使用localhost进行网络通讯
  • POD内的多个容器不能绑定相同的端口
  • POD的生命周期和根容器一样，如果根容器退出了，POD就退出了
  • 默认情况下，同一个POD中容器之间的文件系统不共享（需要映射）

文件共享

  • 默认情况下一个POD内的容器文件系统是互相隔离的
  • 如果想让一个POD容器共享文件那么只需要定义一个Volume，然后两个容器分别挂载到这个Volume中
  • 即：共享存储

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一个资源清单启动两个容器

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# 编辑启动pod的yaml文件
vim nginx-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-container1
    image: nginx:alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent

  - name: nginx-container2
    image: nginx:alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent

# 应用资源清单
kubectl apply -f nginx-pod.yaml

# 查看pod
kubectl get pod
NAME        READY   STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-pod   1/2     CrashLoopBackOff   4          2m35s
## 发现有一个容器无法启动

# 排错：
## 查看pod创建流程详细信息
kubectl describe pod nginx-pod
## 查看容器日志
kubectl logs nginx-pod nginx-container1
kubectl logs nginx-pod nginx-container2
2023/06/09 04:05:38 [emerg] 1#1: bind() to [::]:80 failed (98: Address in use)
nginx: [emerg] bind() to [::]:80 failed (98: Address in use)
## 一个pod有多个容器时，指定容器连接
kubectl exec -it nginx-pod -c nginx-container2 -- /bin/sh
kubectl exec -it nginx-pod -c nginx-container1 -- /bin/sh
## 两个容器端口相同无法启动

# 正确示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-db-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-container1
    image: nginx:alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent

  - name: mysql-container-test
    image: mysql:5.7
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: '123'
    - name: MYSQL_DATABASE
      value: 'wordpres'
    - name: MYSQL_USER
      value: 'wp_user'
    - name: MYSQL_PASSWORD
      value: '123'
  args:
    - --character-set-server=utf8
      --collation-server=utf8_bin

# 查看pod启动的容器状态
kubectl get pod -o wide
NAME         READY STATUS  RESTARTS AGE IP        NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-db-pod 2/2   Running 0        24s 10.2.1.10 k8s03 <none>        <none>

POD示例：nginx-mysql

需求

  • 启动一个POD
  • 启动nginx容器
    • 映射站点目录的路径：/usr/share/nginx/html
    • 映射宿主机的路径：/data/nginx
  • 启动MySQL容器
    • 映射数据目录的路径：/var/lib/mysql
    • 映射宿主机的路径：/data/mysql

创建资源清单

  • 创建部署nginx和MySQL的资源清单

    • 编辑资源清单

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      vim nginx-mysql.yaml
      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: nginx-db-pod
      spec:
        containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:alpine
          imagePullPolicy: IfNotPresent

        - name: mysql-container
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
          - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
            value: '123'

  • 使用”hostPath”挂载”nginx”数据目录

    • “hostPath”挂载图示

      image-20230612194929258

    • 编辑资源清单

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      vim nginx-mysql.yaml
      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: nginx-db-pod
      spec:
        volumes:
        - name: codedir
          hostPath:
            path: /data/nginx

        containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:alpine
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          volumeMounts:
          - mountPath: /usr/share/nginx/html/
            name: codedir

        - name: mysql-container
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
          - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
            value: '123'
          volumeMounts:
          - mountPath: /usr/share/nginx/html/
            name: codedir

  • 使用”emptyDir”临时挂载”nginx”数据目录

    • “emptyDir”挂载图示

      image-20230612195005020

    • 编辑资源清单

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      emptyDir{}
      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: nginx-db-pod
      spec:
        volumes:
        - name: codedir
          emptyDir: {}

        containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:alpine
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          volumeMounts:
          - mountPath: /usr/share/nginx/html/
            name: codedir

        - name: mysql-container
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
          - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
            value: '123'
          volumeMounts:
          - mountPath: /usr/share/nginx/html/
            name: codedir

  • 最终资源清单

    • 编辑资源清单

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      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: nginx-db
      spec:
        volumes:
        - name: codedir
          hostPath:
            path: /data/nginx
        - name: dbdata
          hostPath:
            path: /data/mysql
        containers:
        - name: nginx-container
          image: nginx:alpine
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          volumeMounts:
          - mountPath: /usr/share/nginx/html
            name: codedir
          - mountPath: /var/lib/mysql
            name: dbdata

        - name: mysql-container
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
          - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
            value: '123'
          volumeMounts:
          - mountPath: /var/lib/mysql
            name: dbdata
          - mountPath: /usr/share/nginx/html
            name: codedir

POD的生命周期

结构图示

  • pod各动作下的状态图示

    image-20230612200056842

  • pod运行结构图示

    image-20230612200106994

初始化容器”init container”

初始化容器的概念

  • 初始化容器是指，在主容器启动之前，我们可以让他做一些准备工作。
  • 使用较小的容器可以减少执行的时间，比如使用”busybox”容器
  • 比如：
    1. 两个容器做了共享存储，那么我们可以让它先启动一个容器，来对目录进行更改用户和授权
    2. 容器需要连接数据库，那么可以让初始化容器检测数据库是否可以正常连接，如果可以再启动主容器

示例：初始化容器准备网页代码

  • 列表类型示例1

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    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: init-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: init-dir
        emptyDir: {}

      initContainers:
      - name: init
        image: busybox
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - name: init-dir
          mountPath: /data/nginx
        args:
        - '/bin/sh'
        - '-c'
        - '/bin/echo test_k8s_init > /data/nginx/index.html'


      containers:
      - name: nginx-c
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: init-dir

  • 列表类型实例2

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    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: init-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: init-dir
        emptyDir: {}

      initContainers:
      - name: init
        image: busybox
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - name: init-dir
          mountPath: /data/nginx
        args: ['/bin/sh','-c','/bin/echo testxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx > /data/nginx/index.html']

      containers:
      - name: nginx-c
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: init-dir

  • 挂载结构图示

    image-20230612201628809

POD钩子（hook）web hook

hook的概念

  • hook
    • Pre：在….之前
    • Post：在….之后
  • PostStart
    • 启动钩子，在容器启动创建后，立即执行，但时间不能太长，否则容器不会是running状态
  • PreStop
    • 在容器停止前，执行一些命令，主要用于优雅关闭程序

PostStart启动钩子（启动之后的操作）

  • PostStart语法

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    7
    8
    9
    exec:        # 执行命令
      command:   # 要执行的命令
    httpGet:     # 发送HTTP请求（检测页面健康状态）
      host:      # blog.zls.com
      path:      # /index.html
      port:      # 80
    tcpSocket:   # 建立TCP连接
      host:      # 10.0.0.51
      port:      # 3306

  • 启动钩子exec示例

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    11
    12
    13
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: init-nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx-c
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        lifecycle:
          postStart:
            exec:
              command: ['/bin/sh','-c','/bin/echo test_POST_start > /usr/share/nginx/html/index.html']

PreStop停止钩子（停止之前的操作）

  • PreStop语法

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    exec:        # 执行命令
      command:   # 要执行的命令
    httpGet:     # 发送HTTP请求（检测页面健康状态）
      host:      # blog.zls.com
      path:      # /index.html
      port:      # 80
    tcpSocket:   # 建立TCP连接
      host:      # 10.0.0.51
      port:      # 3306

  • 停止钩子exec示例

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    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pre-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: test
        hostPath:
          path: /data/nginx
      containers:
      - name: nginx-pre
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        lifecycle:
          preStop:
            exec:
              command: ['/bin/sh','-c','/bin/echo bye > /tmp/1.txt']
        volumeMounts:
        - name: test
          mountPath: /tmp/

POD探针

探针概念

  • 存活性探针
    • 简单来说就是用来检测容器的应用程序是否还正常工作，如果应用程序不正常，即使容器还活着也没有意义了
    • 所以这时候就可以使用存活探针来探测，如果应用程序不正常，就重启POD。
  • 就绪性探针
    • 有时候我们Pod本身已经起来了，但是pod的容器还没有完全准备好对外提供服务，那么这时候流量进来就会造成请求失败的情况出现
    • 针对此情况k8s有一种就绪探针，作用就是让k8s知道你的Pod内应用是否准备好为请求提供服务。只有就绪探针ok了才会把流量转发到pod上。

存活性探针

  • 存活性探针语法(在containers下一级)

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    livenessprobe：
      exec:                  # 执行命令
        command:             # [需要执行的命令]
      httpGet:
        host:                # www.chenlin.cloud
        path:                # /index.html
        port:                # 80
      tcpSocket:
       port:                 # 3306
      timeoutSeconds:        # 超时时间
      initialDelaySeconds:   # 第一次执行执行存活探针，需要等待的时间（等待服务启动的时间）
      failureThreshold:      # 检测失败的次数（达到指定次数后，才重启POD）
      periodSeconds:         # 执行探针间隔时间
      successThreshold:      # 检测成功的次数

  • 示例

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    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: live-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: live-nginx
        hostPath:
          path: /root/nginx

      containers:
      - name: nginx-c
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        lifecycle:
          postStart:
            exec:
              command: ['/bin/sh','-c','/bin/echo test live > /usr/share/nginx/html/index.html']
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /index.html
            port: 80
          timeoutSeconds: 20
          initialDelaySeconds: 3
          failureThreshold: 3
          periodSeconds: 1
        volumeMounts:
        - name: live-nginx
          mountPath: /usr/share/nginx/html

就绪性探针

  • 就绪性探针语法(在containers下一级)

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    readnessprobe：
      exec:                  # 执行命令
        command:             # [需要执行的命令]
      httpGet:
        host:                # www.chenlin.cloud
        path:                # /index.html
        port:                # 80
      tcpSocket:
        port:                # 3306
      timeoutSeconds:        # 超时时间
      initialDelaySeconds:   # 第一次执行执行存活探针，需要等待的时间（等待服务启动的时间）
      failureThreshold:      # 检测失败的次数（达到指定次数后，才重启POD）
      periodSeconds:         # 执行探针间隔时间
      successThreshold:      # 检测成功的次数

  • 示例

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    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: read-nginx-pod
    spec:
      volumes:
      - name: read-nginx
        hostPath:
          path: /root/nginx

      containers:
      - name: nginx-c
        image: nginx:alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        lifecycle:
          postStart:
            exec:
              command: ['/bin/sh','-c','/bin/echo test live > /usr/share/nginx/html/index.html']

      livenessProbe:
        httpGet:
          path: /index.html
          port: 80
        timeoutSeconds: 20
        initialDelaySeconds: 3
        failureThreshold: 3
        periodSeconds: 1

      readinessProbe:
        tcpSocket:
          port: 3306
        timeoutSeconds: 20
        initialDelaySeconds: 3
        failureThreshold: 3
        periodSeconds: 1

      volumeMounts:
      - name: read-nginx
        mountPath: /usr/share/nginx/html

拓展：启动自动化代码上线平台的POD

需求

  • 启动gitlab
  • 启动jenkins
  • 启动在一个pod中

方案

  • POD资源清单
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45
46
47
48
49
50
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gitlab-pod
spec:
  volumes:
  - name: gitlab-conf
    hostPath:
      path: /data/gitlab/config
  - name: gitlab-log
    hostPath:
      path: /data/gitlab/logs
  - name: gitlab-data
    hostPath:
      path: /data/gitlab/data
  - name: docker-conf
    hostPath:
      path: /etc/docker/daemon.json
  - name: jenkins-data
    hostPath:
      path: /data/jenkins
  - name: docker-cmd
    hostPath:
      path: /usr/bin/docker
  - name: docker-sock
    hostPath:
      path: /var/run/docker.sock

  containers:
  - name: gitlab-c
    image: gitlab/gitlab-ce:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: gitlab-conf
      mountPath: /etc/gitlab
    - name: gitlab-log
      mountPath: /var/log/gitlab
    - name: gitlab-data
      mountPath: /var/opt/data

  - name: jenkins-c
    image: jenkins/jenkins
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: docker-conf
      mountPath: /etc/docker/daemon.json
    - name: jenkins-data
      mountPath: /var/jenkins_home
    - name: docker-cmd
      mountPath: /usr/bin/docker
    - name: docker-sock
      mountPath: /var/run/docker.sock